機(jī)體內(nèi)殼架構(gòu)件注射模設(shè)計

姜伯軍

江蘇常州明順電器有限公司（江蘇常州 213015）

1 塑件分析

若塑件有多方向滑塊抽芯的成型，則在注射成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時，滑塊座結(jié)構(gòu)大多采用在整體動模板部分采用多滑塊組合的形式，以保證模具的工作強(qiáng)度和滑塊的抽芯在移動過程中的可靠性與安全性。

圖1所示塑件為液流溫度在35℃左右的環(huán)境條件下使用，所用材料選用作為一般結(jié)構(gòu)件中常用的ABS工程塑料材料為該塑件的原材料。因ABS是一種被廣泛應(yīng)用于家電殼體、各類結(jié)構(gòu)零件、連接件、裝飾件等場合的工程塑料，熔體指數(shù)適中，注射成型時融體流動性、成型性好。塑件壁厚均勻（均為2mm左右），滿足注射成型的工藝要求。

2 塑件成型工藝性分析

圖1所示塑件為一四周R433mm弧形的正方形大型殼體，外形尺寸124×124×98mm，壁厚2mm，各壁厚尺寸較均勻，結(jié)構(gòu)工藝性好。以殼體底面為動、定模間的分型面為最佳。塑件內(nèi)、外形均為大圓弧狀，一側(cè)面為兩個?10mm和?20mm的臺階圓孔的側(cè)向同時成型。而另兩側(cè)面為30×6mm矩形孔的側(cè)向成型。

圖1 機(jī)體內(nèi)殼架構(gòu)件

2.1 塑料成型特性

ABS是丙烯晴、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。由于這3種成分各自的特性,使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。它的熔化溫度為210°C，分解溫度為250°C以上，熱變形溫度一般在93°C左右，連續(xù)工作溫度為70°C左右，完全能滿足該塑件長期在35℃左右的環(huán)境條件下使用。ABS塑料的成型收縮率變化范圍為0.3%～0.8%。

2.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性

（1）塑件的尺寸精度分析。

塑件內(nèi)、外均為大圓弧形的薄壁中空件，3面有側(cè)向抽心成型要求。外形及內(nèi)壁直徑的尺寸精度要求不高，允許公差尺寸的偏差變化范圍較大，實際生產(chǎn)過程中易于控制。自由尺寸可按MT7查取公差值。

（2）塑件表面質(zhì)量分析。

塑件圓弧中空的氣流用通道應(yīng)表面光滑且無飛邊毛刺，該塑件的零件圖（見圖1）中對內(nèi)、外弧面均要求達(dá)到表面粗糙度值Ra=1.6μm，而塑件其余部分表面則沒有較高的粗糙度要求。

（3）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析。

塑件外形為中空圓弧柱體，壁厚尺寸較均勻（2mm左右），符合注射成型要求。

3 分型面與澆注系統(tǒng)的設(shè)計

（1）分型面的選擇。

選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，應(yīng)以塑件的最大輪廓為動、定模的分型界面，同時有利于模具型腔內(nèi)的排氣并盡可能的使塑件留在動模部分。本注射模設(shè)計時，考慮到內(nèi)、外弧面環(huán)形臺階底面為外高內(nèi)低。故選擇外圓弧底平面為動、定模間的水平分型面。而2個貫通外圓弧壁厚的30×6mm矩形孔及1個貫通內(nèi)、外圓弧壁厚的?10mm和?20mm的臺階圓孔采用側(cè)向抽心垂直分型。因而該模具結(jié)構(gòu)采用動、定模合模與側(cè)向分型相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，如圖2所示，以充分保證成型后的塑件質(zhì)量。

（2）澆注系統(tǒng)的設(shè)計。

因塑件為薄壁圓弧結(jié)構(gòu)形式且體積較大，澆注系統(tǒng)宜采用點澆口進(jìn)料的方式。但由于塑料熔體在模具中的流程較長，塑件的3面又有側(cè)向成型。如采用3點點澆口進(jìn)料的形式而易產(chǎn)生熔體的融接痕或充盈不足。經(jīng)比對分析，采用在塑件端面的4面圓弧頂端各設(shè)置一個點澆口的進(jìn)料點形式，即4點澆口進(jìn)料的澆注系統(tǒng)。點澆口位置在殼體端面94×94mm的4個小點上，塑件與澆口分離后，亦不影響塑件的外觀質(zhì)量，澆注系統(tǒng)示意圖如圖3所示。

圖2 水平分型及側(cè)向抽心分型的確定

圖3 4點點澆口進(jìn)料的澆注系統(tǒng)

4 成型部分型腔及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計

塑件因中空、壁薄、體積大，成型塑件外形的定模板設(shè)計為一個整體的型腔結(jié)構(gòu)形式。而動模部分則以兩大部分所組成的組合結(jié)構(gòu)形式，從而保證了大型芯在模具中的相對位置，避免了型芯在承受注射壓力時產(chǎn)生位移，也增加了模具強(qiáng)度，同時也方便了模具的組裝。

在定模板與定模座板間設(shè)置了一脫澆板，以實現(xiàn)澆注系統(tǒng)在開模后的自動分離脫落。

在塑件成型后的推出機(jī)構(gòu)設(shè)計中，對大型圓弧、薄壁件的脫模只可采用推板10推出的結(jié)構(gòu)形式，推出機(jī)構(gòu)由固定在動模墊板12上的推板導(dǎo)柱13導(dǎo)向，如圖4所示。

5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

模具結(jié)構(gòu)如圖4所示，注射結(jié)束，模具完全打開后，動、定模間的懸空部分尺寸較大（＞310mm），為保證連續(xù)、安全的注射成型，主要采取了以下措施和結(jié)構(gòu)方案：

圖4 模具總裝圖1.定模座板 2.脫澆板 3.定模板 4.定模鑲塊 5.動模成型鑲件 6.滑塊Ⅰ 7.斜導(dǎo)柱Ⅰ 8.側(cè)導(dǎo)滑壓塊Ⅰ 9.斜楔Ⅰ 10.推板 11.動模板 12.動模墊板 13.推板導(dǎo)柱 14、20、33、35.導(dǎo)套 15.推桿固定板 16.推桿墊板 17、30、38.內(nèi)六角螺釘 18.動模鑲塊 19、34.導(dǎo)柱 21.斜楔Ⅱ 22.斜導(dǎo)柱Ⅱ 23.側(cè)導(dǎo)滑壓塊Ⅱ 24.滑塊Ⅱ 25.澆道Z形拉料桿 26.圓形截面彈簧 27.澆道彈頂脫料套 28.定位圈29.澆口套 31.墊片 32.開模定距套 36.定距拉桿 37.圓柱銷 39.動模墊塊 40.推桿

（1）模具打開后，定模部分的自重較大，承受重力的4支反向長導(dǎo)柱35設(shè)計成?40mm的二階導(dǎo)柱。避免因模具過重而造成導(dǎo)柱變形，使塑件產(chǎn)生四邊圓弧處的壁厚不均勻的質(zhì)量問題。

（2）為實現(xiàn)模具的半自動化與自動化生產(chǎn)，澆注系統(tǒng)的自動脫落是關(guān)鍵。本模具由開模定距套32、定距拉桿36、Z型拉料桿25、澆道彈頂脫料套27組成一組澆注系統(tǒng)自動脫落的脫料機(jī)構(gòu)。

（3）模具動模部分的排氣由動模成型鑲塊5與推板10的配合間隙排出，排氣在塑料流動的未端。其間隙值取0.05～0.08mm。