裝飾蓋注射模設(shè)計(jì)試驗(yàn)*

劉偉國(guó)

(甘肅長(zhǎng)風(fēng)電子科技有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730070)

0 引 言

隨著模具注射塑料產(chǎn)品零件的廣泛應(yīng)用，對(duì)塑件產(chǎn)品的精度，外觀表面質(zhì)量要求也越來(lái)越高，特別是塑件澆口位置、留痕對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。澆口在注射模具的澆注成型系統(tǒng)中是聯(lián)系流道和型腔的熔料通道，是熔融塑料進(jìn)入型腔的最后一道門(mén)，其作用是使熔融塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)產(chǎn)生加速度，能迅速充滿(mǎn)型腔，澆口設(shè)計(jì)與塑料產(chǎn)品質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系。針對(duì)這種情況,通常為減小澆口痕跡采用潛伏式澆口，而“香蕉型”潛伏澆口這一特殊澆口形式，具有樣式多，靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以很好地解決上述問(wèn)題。

筆者重點(diǎn)對(duì)“香蕉型”潛伏澆口的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用形式、制造方法、結(jié)構(gòu)參數(shù)、缺點(diǎn)等進(jìn)行了詳細(xì)全面介紹，對(duì)于“香蕉型”潛伏澆口的設(shè)計(jì)具有很高的參考價(jià)值。

1 模具設(shè)計(jì)

圖1所示，塑件為某產(chǎn)品裝飾蓋，材料ABS, 外形尺寸為φ25 mm×8 mm,塑件下部有一處卡扣，塑件要求外表面光滑無(wú)劃痕，上部表面及側(cè)邊無(wú)澆口痕跡。表面質(zhì)量要求高，經(jīng)分析通常采用的直線型潛伏式澆口都不可以滿(mǎn)足要求。

圖1 零件圖

1.1 模具分型面設(shè)計(jì)

模具結(jié)構(gòu)如圖2所示，為保證注射、頂出的平衡及產(chǎn)量的需要,模具采用一模四腔，模具分模面以塑件底部平面分模，使塑件外表面部分全部位于靜模部分，卡扣位于動(dòng)模部分。這樣既方便靜模型腔的加工，又方便了卡扣側(cè)抽芯設(shè)計(jì)。動(dòng)靜模均采用鑲拼結(jié)構(gòu)，加工方便，尺寸精度便于保證，節(jié)省材料。其中靜模鑲塊、動(dòng)模鑲塊均使用牌號(hào)為718預(yù)硬鏡面模具鋼。

1.2 澆道設(shè)計(jì)

根據(jù)塑件的技術(shù)要求，澆道系統(tǒng)采用“香蕉型”潛伏澆口如圖2所示，“香蕉型”潛伏式澆口采用曲線型隧道的結(jié)構(gòu)形式，在應(yīng)用上比普通潛伏式澆口更加靈活，冷卻定型后，其曲線型澆口在頂桿的作用下與塑件自動(dòng)切斷分離，然后沿其曲線方向產(chǎn)生一定彈性和塑性變形，最后被勾料桿頂出模外，具有自動(dòng)剪澆口，澆口位置隱蔽，澆口可以同模具分型面在同一高度的特點(diǎn)。

圖2 模具結(jié)構(gòu)圖1.定位環(huán) 2.靜模座板 3.小型芯 4.靜模板 5.動(dòng)模板 6.動(dòng)模固定板 7.頂桿 8.勾料桿 9.支腳 10.推板 11.推桿固定板 12.動(dòng)模座板 13.導(dǎo)軌 14.滑塊 15.斜導(dǎo)柱 16.滑塊鑲件 17.香蕉澆道鑲塊 18.彈簧 19.動(dòng)模型芯 20.靜膜型芯

“香蕉型”潛伏式澆口主要應(yīng)用形式如圖3所示， A型可延伸到塑件的內(nèi)表面進(jìn)料在成型后實(shí)現(xiàn)澆口與塑件自動(dòng)分離，不需要人工再剪切澆道凝。B型可延伸到塑件的內(nèi)側(cè)面進(jìn)料，直線型潛伏澆口不可能實(shí)現(xiàn)這種形式。C型可在塑件的底面進(jìn)料，直線型潛伏澆口實(shí)現(xiàn)非常困難。“香蕉型”潛伏式澆口也存在一些缺陷。例如：①澆口頂不斷或斷口難看；②澆口的外觀易有沖擊紋；③澆道頂出時(shí)，易出現(xiàn)反彈現(xiàn)象易撞花塑件；④澆道頂出不垂直頂出不平衡。

圖3 “香蕉型”潛伏式澆口主要應(yīng)用形式

“香蕉型”潛伏澆口的在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工制造時(shí)通常設(shè)計(jì)成為瓣合式的組合鑲件結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 “香蕉型”潛伏澆口瓣合鑲件 圖5 動(dòng)模鑲件

為瓣合鑲件的一半，在瓣合鑲件的配合面上加工出“香蕉型”潛伏澆口的一半，然后將兩半瓣合鑲件拼在一起裝配到動(dòng)模鑲塊中，有瓣合鑲件的底部的臺(tái)階將其固定在動(dòng)模鑲件中如圖5所示。“香蕉型”潛伏式澆口的加工由加工成“香蕉型”潛伏澆口形狀的電極在瓣合鑲件的配合面上通過(guò)電火花放電加工而成，經(jīng)拋光后需要達(dá)到Ra0.4以下。

“香蕉型”潛伏澆口的結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖6(a),圖6(b)所示，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：①有多個(gè)澆口則要平衡分布，如只有一個(gè)澆口則可以增加一個(gè)輔助澆道來(lái)平衡，如圖7所示；②頂出行程必須大于“香蕉型”潛伏澆口流道的C+D值，否則要調(diào)整香蕉型潛伏澆口的結(jié)構(gòu)參數(shù)；③大中型塑件“香蕉型”潛伏澆口的頂出部分需做“彈折”結(jié)構(gòu)，并且在主澆道勾料桿處做成凸錐型或凹錐型結(jié)構(gòu)，以使香蕉型潛伏澆口流道受力優(yōu)良，頂出順暢；④如需進(jìn)一步改良“香蕉型”潛伏澆口的斷口以及減小“香蕉型”潛伏澆口流道頂出時(shí)彈打塑件的可能性，可在“香蕉型”潛伏澆口流道的勾料桿尾端設(shè)置3～5 mm的延時(shí)結(jié)構(gòu)，如圖8所示。

圖8 勾料桿尾端設(shè)置延時(shí)結(jié)構(gòu) 圖9 側(cè)抽芯滑塊

圖6 “香蕉型”潛伏澆口的結(jié)構(gòu)參數(shù)

圖7 輔助平衡澆道

1.3 側(cè)抽芯設(shè)計(jì)

模具采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯，斜滑塊采用鑲拼組合形式如圖9所示， 將抽芯部分用螺釘固定在滑塊上，在滑塊前部，加工一個(gè)通槽用來(lái)與抽芯鑲件定位，這樣的結(jié)構(gòu)對(duì)側(cè)抽芯的裝配調(diào)整更換都十分方便。在滑塊前端放置彈簧，當(dāng)模具開(kāi)啟時(shí)，由于彈簧的作用進(jìn)行預(yù)抽芯，減小了抽芯力，改善了斜導(dǎo)柱受力狀況，對(duì)斜導(dǎo)柱起到了保護(hù)作用。

2 模具工作過(guò)程

注射完畢之后在機(jī)床的作用下，模具從分型面I開(kāi)模，動(dòng)模板5與靜模板4分開(kāi)，如圖2所示，時(shí)在斜導(dǎo)柱15和彈簧18共同作用下模具開(kāi)始側(cè)抽芯，隨著動(dòng)靜模進(jìn)一步分開(kāi)主澆道由在勾料桿8的作用從靜模型芯20中脫出，同時(shí)塑件在靜模中部分也脫離靜模完成開(kāi)模及側(cè)抽芯過(guò)程。在頂出時(shí)，首先機(jī)床頂桿通過(guò)動(dòng)模座板12的頂出孔推動(dòng)推板10及推桿固定板11向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由頂桿7 勾料桿8構(gòu)成的頂出系統(tǒng)分別推動(dòng)塑件，分流道脫離動(dòng)模。此時(shí)“香蕉型”澆道受力變形，其澆口首先與塑件自動(dòng)剪切分離，隨著頂出距離的增大，“香蕉型”澆道所受變形力也同時(shí)增大，在分流道的牽扯下最終延弧形曲線從“香蕉型”澆道鑲件17中脫出，完成模具頂出過(guò)程。待塑件取出之后，模具開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。

3 結(jié) 語(yǔ)

模具經(jīng)裝配后試模成功，現(xiàn)已投入生產(chǎn)使用。實(shí)踐證明，采用“香蕉型”潛伏澆口設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)合理，可以很好地滿(mǎn)足塑件精度，使塑件精度由MT7級(jí)達(dá)到MT5級(jí)精度。外觀質(zhì)量也使得常規(guī)澆口易造成塑件缺料，凹陷，熔接痕，翹曲變形完全消失。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，取消了人工切除塑件澆口的工藝過(guò)程，減少了人工，節(jié)約了生產(chǎn)成本。使得生產(chǎn)效率也由每班5600件提高到7400件。該模具自投產(chǎn)以來(lái)一直處于正常生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的積極效益。