空調(diào)器前面板注塑成型工藝及模具設(shè)計

洪慎章

(上海交通大學(xué)塑性成形技術(shù)與裝備研究院，上海 200030)

空調(diào)器是提供冷或熱空氣的裝置，給人們在夏天及冬天得到舒適的感覺，其中一個關(guān)鍵的零件就是該裝置的前面板，其形狀和尺寸是隨著人們的需求不斷更新，因此該塑件要求有足夠的強度和剛度，外形要求表面光滑，造形美觀。原該零件是采用熱固性塑料，如尿甲醛塑料（UF）,成型工藝采用壓塑成型技術(shù)，該工藝已不能滿足市場的要求，且質(zhì)量也不能保證。隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的更新，應(yīng)選用注射成型技術(shù)，該工藝不僅生產(chǎn)率高，而能保證塑件質(zhì)量，如外形尺寸，表面光滑等。

1 塑件結(jié)構(gòu)特點及工藝分析

1.1 塑件結(jié)構(gòu)分析

前面板的形狀及尺寸如圖 1 所示。根據(jù)該塑件的使用要求 需具有一定的結(jié)構(gòu)強度，還要有不高的表面粗糙度。組裝時，該前面板兩側(cè)園軸通過壓入式壓進，所以應(yīng)保證一定的裝配精度。

圖1 空調(diào)器前面板注塑件

1.2 塑件成型工藝分析

根據(jù)塑件的功能和結(jié)構(gòu)，選用塑料ABS (丙烯腈—丁二烯—笨乙烯共聚物），中等批量生產(chǎn)。塑件厚度不等，1.4～1.8 mm, 公差按塑件工差標(biāo)準(zhǔn) GB/T14486--2008 中的MT3選取。模具成型零件工作尺寸的制造精度為IT8級，脫模斜度：塑件外表面 1020，，塑件內(nèi)表面 40，。

2 注塑機設(shè)備的選用及技術(shù)參數(shù)

注塑機按設(shè)備外形特征有3種：臥式，立式及直角式，對本制件應(yīng)選用臥式注塑機。

注塑機設(shè)備大小可按注塑件的重量大小選用，但還需考慮注塑模架尺寸的大小，這樣，將選擇注塑機的規(guī)格。對本制件可選用SZ-6300/1000。

設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)見表 1。

表1 注塑機主要技術(shù)參數(shù)

3 注塑成型工藝條件

注塑成型具有三大工藝條件，即溫度，壓力和時間，此外，還有用料量與合模力等條件。

各種工藝溫度的選用，見表2。

表2 ABS塑料的各種工藝溫度

4 注射成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1 型腔數(shù)目確定和分型面選擇

型腔數(shù)目應(yīng)根據(jù)塑件尺寸的大小和精度等級靈活確定。零件尺寸大的應(yīng)采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式。本空調(diào)器前面板采用一模一腔的斜推出抽芯機構(gòu)。

分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝密切相關(guān)，并且直接影響塑料熔體的流動性及塑件的脫模。根據(jù)分型面設(shè)計的原則，需設(shè)置在該塑件的最大尺寸處，且呈弧形面。

4.2 澆口設(shè)計

澆口采用潛伏式小扇形澆口。考慮到制件面積較大，為防止制件成型后發(fā)生翹曲變形，選用多澆口平衡進料式流道。還需考慮容易制造及方便組裝等

空調(diào)器前面板注塑模具結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 前面板注塑模具結(jié)構(gòu)

4.3 模具工作過程

開模時動模下行，首先從A—A面先分開，澆口套21內(nèi)的凝料與澆口套分開；當(dāng)小拉桿18的凸肩與定模座板8相碰時，B—B面分開；流道內(nèi)凝料在拉料釘11的拉力作用下與直流道套9分開，隨脫料板12一起，此時動模通過拉模器17帶動定模繼續(xù)下；當(dāng)大拉桿29下部的凸肩與定模固定板13 相碰時，C—C面分開（即動定模分開）；在塑件包緊動模芯的包緊力作用下，塑件隨著動模芯繼續(xù)向下運動；當(dāng)運動到一定距離時，動模停止運動，液壓缸16 帶動推板上行，推板通過推桿固定板推動推桿33 上行，當(dāng)液壓缸上附屬的行程板碰到上行程開關(guān)時，液壓缸停止上行，此時取出制件與流道內(nèi)凝料。

模具合模時，液壓缸帶動推板下行，推板通過推桿固定板帶動推桿下行。當(dāng)液壓缸上附屬的行程板碰到下行程開關(guān)時，液壓缸停止下行。此時所有推桿復(fù)位，動模上行至C—C面與定模合模，動模繼續(xù)上行，B—B面及A—A面相繼結(jié)合，結(jié)束合模。開始下一個工作循環(huán)過程。

4.4 模具材料及熱處理技術(shù)要求

模具的使用壽命除了取決于模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其使用與維護情況外，最根本的問題是制模材料的基本性能是否和模具的加工要求與使用條件相適應(yīng)。因此，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)和使用情況，合理選擇塑料成型模具的材料，是模具設(shè)計人員的重要任務(wù)之一，也是塑料成型模具設(shè)計和制造的關(guān)鍵問題，它對提高模具壽命，降低成本，提高制件質(zhì)量有著重要的意義。

空調(diào)器前面板注射模主要零件的材料及熱處理硬度如表3所示。

表3 模具主要零件的材料及熱處理硬度

5 結(jié)束語

該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，緊湊，塑件出模順暢，塑件質(zhì)量完全符合技術(shù)要求。并對其它大型復(fù)雜類似的注塑件有較大的啟發(fā)作用，是符合多，快，好，省的生產(chǎn)方向，能顯著提升企業(yè)的競爭力。