二通旋塞閥閥體側抽芯模具設計

摘要：根據二通旋塞閥閥體零件閥身有側孔，上下面有盲孔的結構特點，設計了成型二通旋塞閥閥體的注射模具，由于零件較小，采用了一模八腔的整體嵌入式模仁，降低了生產成本，縮短了模具的生產周期，另外巧用司筒針和司筒解決了型芯和脫模機構的矛盾。

關鍵詞：司筒針；司筒；注塑模；潛伏式澆口

1 塑件結構與工藝分析

1.1 結構分析

本塑件是二通旋塞閥閥體，如圖1所示，外形整體呈L型，最大外形尺寸為19.6mm×10.5mm×18.7mm。閥身上下有兩個盲孔，側面A處有一通孔，B處有0.15mm的凸起部分。工作中閥身需多次旋轉，因此外表面粗糙度要求較高，且有一定的強度、硬度要求，塑件選用PVC料注塑成型。

1.2 塑件材料成型性能分析

PVC材料具有不易燃、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性，且PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力[1]。PVC的流動特性相當差，其工藝范圍很窄。PVC收縮率很低，一般為0.2～0.6%，成型工藝參數如表1所示。

2 脫模斜度分析及分型設計

注射制品在冷卻過程中會產生體積收縮，從而緊緊裹在型芯的表面。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內外表面應具有一定的脫模斜度[2]。脫模斜度的大小與很多因素有關，包括塑料制件的結構、材料收縮率大小等。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費原材料，通常塑件的脫模斜度約取0.5～15°[2]。閥體上部壁厚達到4.5mm， 脫模斜度設計為15°，閥身有密封要求，脫模斜度設計為0.5°。上下盲孔脫模斜度設計為15°。

在塑料件的設計過程中，分型面的設計最重要，分型的位置對模具的開模、結構及制造影響很大。通常情況下，分型面不宜設在曲面或圓弧面上，而是在最大截面積處設計分型面。根據二通旋塞閥閥體的外觀特點，將分型面設計在上部下邊緣處，開模后將塑件留在動模一側。

3 型腔布置與澆注系統設計

3.1 型腔數目

塑件的尺寸不大，綜合考慮精度要求，生產效率，經濟成本，批量等因素，設計采用一模八腔。

3.2 分流道與澆口的設計

一模八腔若用平衡式布置，會使流道變長，浪費材料，本設計采用H型不平衡式布置。分流道采用比表面積比較小的圓形橫截面，以減少熱量損失。設計采用潛伏式澆口，潛伏式澆口可開設在模具的隱蔽處，塑料熔體通過型腔的側面注入型腔，不損傷塑件外表面，塑件的表面質量和美觀效果不受影響。

4 成型零部件設計

為了保證成型零部件的加工、裝配、使用和維護等要求，必須考慮成型零部件的結構問題。

4.1 凹模的設計

本設計中由于塑件較小且結構特殊，采用整體嵌入式上模仁和下模仁（圖4），整體嵌入式模仁結構簡單，變形量較小，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數量，并縮小整個模具的外形結構尺寸[3]。然而模具加工起來比較困難，需要借助數控加工或電火花加工。

4.2 型芯的設計

上模采用鑲針與下模采用司筒針作為型芯，這樣的型芯加工方便，便于模具的維護。因型芯在成型過程中不能有轉動，故在固定凸臺部分做了防轉平面，如圖5。

5 側抽芯機構設計

在所有的側抽芯機構中，斜導柱側向抽芯機構應用最為廣泛。分模時，在斜導柱的作用下，側滑塊在導滑槽內做側向位移，帶動側型芯向兩側移動，達到抽芯的目的。本設計中，抽芯距離大于10mm才可以使側型芯完全脫離塑件。每側有四個側型芯，因此將四個側型芯一起裝配在側滑塊中，分模時八個側型芯同時向兩側移動。

6 脫模機構設計

司筒是一種空心的推桿，適合于環形、筒形塑件或塑件上帶孔的凸臺部分的推出。由于司筒整個周邊接觸塑件，故推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會留下明顯的推出痕跡。本設計中塑件尺寸較小，閥身為筒形且存在凸臺，需強制脫模，因此選用司筒推出機構。

7 模具工作原理

模具總裝見圖8。開模時，模具從分型面分開，動模部分在注射機動模板的帶動下向后移動，塑件隨著側型芯后移，留在動模一側，同時側滑塊帶動側型芯在斜導柱的作用下向兩側分開，開模結束時，側型芯離開塑件，脫模機構在注射機頂棍的作用下帶動司筒向前移動，將塑件推出模外，完成開模動作。待準備工作完成后，動模部分前移，與定模合模，準備下一次注射。

8 結論

根據二通旋塞閥閥體的結構特點，完成了一模八腔帶側抽芯機構的注射模設計。設計中采用了整體上下模仁，縮短了開模時間，提高了效益。合理利用司筒和司筒針，解決了型芯與脫模機構的空間結構，經實踐，模具結構簡單可行。

參考文獻：

[1]賈娟娟.注塑螺桿的結構設計及塑化過程數值模擬研究[D].陜西：陜西科技大學，2009.

[2]陳偉，陳丹.手機蓋注射成型塑件工藝分析[J].科學與財富，2015，（09）：748.

[3]王立新.電話機底座模具設計與制造[J].科技風，2010，（14）：197198.

作者簡介：金亞云（1975），女，江蘇南通人，碩士，講師，工程師，南通理工學院機械工程學院教師，研究方向：模具、數控。