姜伯軍
常州明順電器有限公司(江蘇常州 213015)
塑件兩長邊內側面有對稱要求的滑塊抽芯成型,在注射成型模具的結構設計時,一般大多采用在整體動模模塊內采用斜滑塊上、下導向推移的模具結構形式,以保證模具的工作強度和斜滑塊的抽芯在移動過程中的可靠性與安全性。
該塑件為溫度在25℃左右的環境條件下使用,所用材料選用作為一般結構件中常用的ABS工程塑料材料為該塑件的原材料。因ABS是一種被廣泛應用于家電殼體、各類結構零件、連接件、裝飾件等場合的工程塑料,熔體指數適中,注射成型時融體流動性、成型性好。
塑件壁厚均勻(均為2.5mm左右),滿足注射成型的工藝要求。
本塑件為一長方形矩型殼體,外形尺寸270×170×40mm,壁厚2.5mm左右。各壁厚尺寸較為均勻,結構工藝性好。以殼體底面為動、定模間的分型面為最佳。塑件的結構圖形及相關尺寸如圖1所示,塑件內、外形均為矩形結構狀。主要成型的部位:兩內側面應完全對稱的導滑槽,以保證對應的組裝零件在導滑槽內移動靈活自如、可靠而無阻滯情況發生。

圖1 雙內側帶導滑槽殼體零件圖
(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性能。它的熔化溫度為210℃,分解溫度為250℃以上,熱變形溫度一般在93℃左右,連續工作溫度為70℃左右,完全能滿足該塑件長期在35℃左右的環境條件下使用。ABS塑料的成型收縮率變化范圍為0.3%~0.8%。
(2)塑件的結構工藝性。
a.塑件的尺寸精度分析。塑件內、外均為矩形的薄壁中空件,兩內側面有需對稱的導滑槽成型要求。此外,內形尺寸120+0.25+0.10×220+0.25+0.10mm有對應的配合公差要求。但內壁壁厚尺寸精度要求不高,允許公差尺寸的偏差變化范圍較大,實際生產過程中易于控制。自由尺寸可按MT7查取公差值。
b.塑件表面質量分析。塑件兩內側面的導滑槽的內側面及底面應表面光滑且無飛邊毛刺,該塑件的零件圖,如圖1所示。主要應保證成型后的導滑槽內側、底面的成型表面均能達到表面粗糙度值Ra1.6μm,而塑件其余部分表面則沒有較高的粗糙度要求。
c.塑件的結構工藝性分析。塑件內側面的導滑槽一端向下偏轉15°而另一端向上偏轉20°,這就對兩側導滑槽成型后的對稱性有精度要求。在模具結構設計及主要模具的工作零件加工過程中控制好工序精度。
為強化組裝用的相關導滑柱在兩側導滑槽內的反復滑動強度,設計了多條1.5×1.5mm的加強筋。加強筋的設置也增加了塑料融體在模腔內的充盈流動通道,有利于塑件的成型工藝要求。塑件壁厚尺寸較均勻(2.5mm左右),符合注射成型的工藝要求。
(1)分型面的選擇。選擇分型面時,根據分型面的選擇原則,應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的排氣并盡可能的使塑件留在動模部分。本注射模設計時,考慮到塑件為中空矩形殼體,其底面為最大輪廓面,分型面的選擇非常直觀,即以塑件大底面為動、定模間的水平分型面。
(2)澆注系統的設計。因塑件為薄壁中空矩形結構且體積較大,塑件兩內側的導滑槽需抽芯成型。澆注系統的設計與設置的定位形式將直接影響到塑件的成型質量。這主要是塑件體積較大,塑料熔體在模具中的流程較長,塑件的內側面又有側向成型。如采用在塑件的兩邊框架上端面設置點澆口進料的形式極易產生熔體的融接痕或充盈不足。經比對分析,采用在塑件的兩端內側面各設置二個潛伏澆口的進料形式,即4點潛伏澆口進料的澆注系統。進料點的澆口位置在殼體兩端內側面的4個小點上。注射成型結束,在推出塑件脫模的同時,設置在潛伏澆道下面的澆道推桿10同步推出澆口。塑件與澆口分離后,既不影響塑件的外觀質量(見澆注系統示意圖圖2)。

圖2 澆注系統(四點潛伏澆口)示意圖
塑件兩對稱內側面的導滑槽成型采用斜導滑塊的抽芯結構,如圖3所示。導滑斜面的角度選取主要是要保證斜滑塊最終導滑到位后的抽芯距能否滿足塑件順暢脫模且無干涉現象產生。斜面的角度選取過大,雖可加大脫模所需的移動距離,但增加了滑塊與斜面的摩擦阻力;斜面的角度選取過小,雖減小了滑塊與斜面的摩擦阻力。但易形成脫模所需的移動距離所需的空間不足,而使塑件無法脫模。

圖3 雙內側斜滑塊抽芯結構圖
經計算導滑斜面采用了9°斜度,如圖3所示。導滑槽的深度尺寸為1.5mm,而斜導滑塊最終推頂到位后的開模距離為3mm,完全滿足模具的工作要求。
在塑件推出結構的設計中,為使塑件在成型后平穩脫模,采用了四周內側下部對稱設置推桿17的形式,如圖4所示。推出機構由固定在動模墊板25上的推板導柱20導向。

圖4 動模內推桿布局位置圖
模具的總裝結構如圖5所示。

圖5 模具總裝圖
塑件因中空、壁薄、且體積大,成型塑件外形的定模部分型腔設計成一整體的型腔塊3鑲入定模板2的形式。而動模部分則以3個鑲套(分別為件4、5、9)相組合的結構鑲入動模板11內。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生位移,也增加了模具強度,同時也方便了模具的組裝。組裝后的斜抽芯移動滑塊結構如圖6所示。模具注射成型后的動定模分離如圖7所示。模具動、定模分離后,潛伏澆口推桿與各推桿同時推動。分別頂出分流道和塑件,如圖8所示。

圖6 動模內推桿布局位置圖

圖7 注塑完成,動、定模開啟狀態

圖8 動、定模完全開啟,推出滑塊,頂出塑件