臺扇支架注射模設(shè)計(jì)

0 引 言

支架是臺扇的核心外觀塑件，不僅要求外觀精美，而且要承受臺扇頭部質(zhì)量，必須具備一定的強(qiáng)度。為保證成型塑件良好的外觀質(zhì)量，必須從塑件開發(fā)、模具設(shè)計(jì)到注射生產(chǎn)進(jìn)行不斷優(yōu)化，以提高模具生產(chǎn)效率，適應(yīng)不斷快速發(fā)展變化的市場需求。

1 塑件分析

臺扇支架如圖1所示，

處是轉(zhuǎn)軸位置，用來裝配臺扇頭部，

處用來裝配底座。支架有一圈裝配止口筋，背面裝配裝飾板，拼成1個完整的支撐架。支架起支撐臺扇頭部的作用，因此內(nèi)部設(shè)置了較多加強(qiáng)筋。模具設(shè)計(jì)時要注意塑件筋條位置、澆口設(shè)計(jì)等問題，避免外觀面產(chǎn)生收縮痕或熔接線等缺陷。

塑件外形尺寸為318 mm×87 mm×224 mm，注射材料為ABS，收縮率為0.5%，底面壁厚為2.5 mm。塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮其模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具零件加工、注射生產(chǎn)等相關(guān)要求。

針對塑件內(nèi)部筋條容易出現(xiàn)外觀面收縮問題，塑件厚度CAE分析如圖2所示。通過CAE分析檢查塑件主體厚度，要求盡量保證一致；如果因結(jié)構(gòu)原因，塑件需要存在不同厚度，在變化交接位置至少要按10倍厚度進(jìn)行漸變過渡處理，然后再倒圓角，以保證注射熔體順暢，塑件外觀無注射缺陷。

直接接觸外觀面的筋條進(jìn)行如下處理：直接和外觀面接觸位置不允許存在收縮缺陷，筋條根部厚度按照塑件主體厚度的0.4倍設(shè)計(jì)，同時為保證加強(qiáng)筋強(qiáng)度，筋條小端厚度≥0.8 mm，否則在生產(chǎn)過程中筋條處填充困難。非關(guān)鍵表面可以接受輕微收縮缺陷，筋條根部與塑件接觸位置的厚度要≤2/3塑件主體厚度，使筋條更容易注射成型。

（1）Initialize lf[start，end]lf.atart=null，lf.end=null；

主題班會活動也作了相應(yīng)的改變，盡可能讓多一些學(xué)生參與到活動的設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備和組織中來。班主任提前將活動的時間、主題、范圍告訴大家，讓同學(xué)們自己去收集材料，自己去設(shè)計(jì)方案，自己去分工準(zhǔn)備，班主任則是同學(xué)們的顧問和教練。

（1）拉鉤和鎖扣接觸面的斜度至少5°，同時接觸點(diǎn)的位置要設(shè)計(jì)成圓角，保證2個部件運(yùn)動順暢，不會被插傷，如圖10所示。

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 分型面設(shè)計(jì)

該塑件除具備實(shí)用性功能外還是外觀裝飾件，表面不能存在明顯的分型線，需將分型線移至

角邊線位置，因此模具分型面的選擇尤為重要。為了消除塑件可能出現(xiàn)的缺陷，要將成型塑件轉(zhuǎn)軸處的定模內(nèi)抽芯滑塊、定模鑲件、定模板裝配組合后一起拋光。另外模具分型時，分型包

角設(shè)計(jì)在料少的一側(cè)，保證分型面與外觀邊緣距離為0.4 mm及動、定模鑲件各有0.1 mm的直身位，動模側(cè)比定模側(cè)做小0.05 mm，防止塑件分型面出現(xiàn)飛邊，如圖3所示。

(五)從率先基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的視角看，要求社會治理先行先試、加速轉(zhuǎn)型。率先基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，是實(shí)現(xiàn)“中國夢”的內(nèi)在要求。社會現(xiàn)代化作為社會發(fā)展、社會轉(zhuǎn)型和區(qū)域社會競賽的交集，具有長期性、曲折性、復(fù)雜性等特征。當(dāng)前，社會治理創(chuàng)新總體上滯后于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，特別是經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型的疊加效應(yīng)以及“先成長先煩惱”的現(xiàn)實(shí)境遇，使社會治理壓力表現(xiàn)得更為突出。所以，要以追求整個社會治理系統(tǒng)運(yùn)行成本的最小化和運(yùn)行效率的最大化為根本目標(biāo)，以治理功能的均衡發(fā)展和政策與民眾行為的有效銜接為基本要求，以先進(jìn)的科技信息技術(shù)為重要手段，積極穩(wěn)妥推進(jìn)社會治理的現(xiàn)代化。

2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

臺扇支架屬于一級外觀件，不能出現(xiàn)拉傷、變形、收縮痕等缺陷，因此澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。由于臺扇生產(chǎn)批量大，模具采用熱流道3點(diǎn)均勻進(jìn)料，減少凝料造成的成本浪費(fèi)；為了提高塑件外觀表面質(zhì)量，在澆口前必須設(shè)計(jì)冷料井，以防止凝料進(jìn)入型腔；熔融塑料不能直接填充型腔，模具采用S形流道，側(cè)澆口（方形）進(jìn)澆，如圖4所示。

2.3 成型滑塊設(shè)計(jì)

成型滑塊設(shè)計(jì)主要包括2個部分：2個轉(zhuǎn)軸位置的定模內(nèi)抽芯滑塊設(shè)計(jì)和成型塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動模滑塊設(shè)計(jì)。

大型儀器設(shè)備作為科研工作的重要基礎(chǔ)條件，是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要指標(biāo)。因此，推進(jìn)大型儀器設(shè)備管理創(chuàng)新和開放共享是合理利用資金促進(jìn)科研工作健康穩(wěn)定發(fā)展的需要，也是科技管理改革的重要組成部分。但是，一方面受經(jīng)濟(jì)水平的限制，我國大型儀器設(shè)備資源嚴(yán)重不足，無法滿足需求；另一方面各單位之間又缺少交流共享，造成重復(fù)購置、配置不合理、管理混亂的現(xiàn)象，造成資金巨大浪費(fèi)，阻礙了科研水平的提高。因此，有必要學(xué)習(xí)國外特別是發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的實(shí)際情況，最大限度地提高資源使用效率。

（1）2個轉(zhuǎn)軸位置的定模內(nèi)抽芯滑塊設(shè)計(jì)如圖5所示，內(nèi)抽芯滑塊4對稱布置在定模鑲件1滑塊槽內(nèi)，滑塊壓條安裝在定模鑲件底部，鎖緊塊2固定在熱流道板6上，鎖緊塊上裝有T形塊3。熱流道板和定模板分開時，帶動鎖緊塊移動，將2個內(nèi)抽芯滑塊向模具中心移動，脫離塑件卡扣。

定模內(nèi)抽芯滑塊設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)：①滑塊分型時應(yīng)緊貼塑件

角邊緣線，將分型線隱藏于

角線位置，保證塑件外觀美觀；②抽芯方向的外觀面脫模角度至少4°～5°，出于外觀美觀考慮，后續(xù)可能有曬紋需求，必須保證滑塊抽芯時不會影響外觀表面；③滑塊槽較深，其底面限位柱難以裝配，因此將定模鑲件上的滑塊壓條側(cè)面安裝限位玻珠，以控制滑塊行程；④在計(jì)算滑塊行程的同時，也確定了熱流道板和定模板打開的距離。

（2）成型塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動模滑塊設(shè)計(jì)。塑件

處由定模滑塊和動模滑塊成形，如圖6所示，其中塑件

處有一圈凹槽，是為了保證膠位料厚均勻，防止塑件外觀收縮，因此在動模滑塊設(shè)置一個凸臺，如圖6中的

所示。合模時需要先將動模滑塊復(fù)位，再復(fù)位定模滑塊，否則會撞壞凸臺。

2.4 模具動作原理

模具開模過程：在注塑機(jī)拉力作用下模具打開，但是動模板上的限位塊扣住在定模板上的鎖扣，加上動、定模板之間鎖模器的輔助作用力，使動、定模板無法打開，如圖9中

處所示。熱流道板和定模固定板開始脫離定模板，直到熱流道板上的拉鉤將定模板上的鎖扣壓回鎖扣槽內(nèi)，此時動、定模板打開，直到開模動作結(jié)束，塑件安全取出。

模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時需注意以下要點(diǎn)。

模具整體外觀如圖7所示，由于定模內(nèi)抽芯滑塊和動模滑塊在開合模有先后順序，模架需要設(shè)置拉鉤結(jié)構(gòu)。

模具合模過程：合模時定模板上的鎖扣處于彈出狀態(tài)，在注塑機(jī)合模力的作用下，當(dāng)熱流道板上的短拉桿頂住鎖扣時，熱流道板和定模板無法繼續(xù)合模，如圖8中

處所示。動、定模繼續(xù)合模，動、定模板合模到位時，動模板上的限位塊會把鎖扣壓回鎖扣槽中，熱流道板上的短拉桿失去阻力繼續(xù)合模，直到熱流道板和定模板合模到位。

對于承受力的筋條，如塑件內(nèi)部和底座接觸位置的止口筋條，其不與支架外觀面直接接觸，筋條小端厚度需≥1 mm，以保證塑件在受力時不變形。

兩種或兩種以上物質(zhì)混合時，不產(chǎn)生相斥分離的能力稱為相容性。從熱力學(xué)角度說，聚合物之間的相容性就是聚合物之間的相互溶解性，是指兩種聚合物形成均相體系的能力。由于ABS樹脂是兩相結(jié)構(gòu)，兩相之間的相容性決定了ABS樹脂的結(jié)構(gòu)及性能，相容性好，二者容易分散均勻，相界面模糊，兩相界面的結(jié)合力強(qiáng)。相容性差會導(dǎo)致兩相界面分層，相界面結(jié)合力差，降低了共混物的沖擊強(qiáng)度。同時相容性差還會使橡膠相與SAN相分離，使橡膠粒子相互粘連，體系不均勻。

（2）鎖扣底部的彈簧壓縮量為彈簧自由壓縮狀態(tài)的40%左右，保證鎖扣在模具工作過程中有足夠的彈力，后續(xù)維護(hù)時要經(jīng)常檢查，確保機(jī)構(gòu)運(yùn)動順暢。

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（3）拉鉤和鎖扣之間的距離

（見圖10）根據(jù)熱流道板和定模板之間的打開距離來確定。

（4）拉鉤組件分別均勻布置在模具操作和非操作兩側(cè)，氮?dú)鈴椈珊烷_模器也應(yīng)布置均勻，保證受力平衡。

2.5 冷卻和推出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

模具冷卻水路需沿著塑件形狀均勻布置，該塑件外觀面有曬紋，使用常溫冷卻水即可，如果塑件有高光要求，可以接水溫機(jī)，保證塑件的外觀美觀。

推出系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，在動模筋條較深的位置抱緊力大，可以采用直推推出，注意推桿要設(shè)計(jì)在塑件內(nèi)部，不能跨越分型面，否則分型面飛邊難以控制；由于塑件內(nèi)部加強(qiáng)筋較多，選用

8 mm以上推桿，在筋條兩側(cè)間隔布置，防止塑件推出時出現(xiàn)頂白缺陷。

3 結(jié)束語

該類塑件外觀質(zhì)量要求高，模具設(shè)計(jì)時要綜合考慮模具生產(chǎn)容易出現(xiàn)的問題，重點(diǎn)關(guān)注滑塊成型結(jié)構(gòu)及推出結(jié)構(gòu)是否運(yùn)動順暢，在確保成型塑件外觀的條件下，使模具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。模具經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，成型的塑件達(dá)到了使用要求，為同類塑件的模具設(shè)計(jì)與開發(fā)提供參考。

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