韋壯, 楊娟, 何軍全
(1.柳州職業技術學院, 廣西 柳州 545006;2.百色職業學院, 廣西 百色 533000)
成型蓋子類塑件的模具有其自身的特點,是塑料模中一類常見的模具[1-4],其設計的難點取決于塑件內壁或外壁上結構特征,一般需要針對結構特征確定合理的脫模方式和脫模機構后再進行模具結構的整體布局,以確保模具自動化生產能順利進行[5-8]?,F針對某物流吊車控制器蓋的成型要求,設計1副多板熱噴嘴注射模。
物流吊車控制器蓋結構為半包圍形狀,如圖1所示。塑件結構分為上、下兩部分,上部分為半包圍尖嘴殼,下部分為平臺型蓋子。上部分半包圍尖角槽中設有多條橫向加強筋,其上面的弧形頂與下端蓋子的頂面之間構成1個大的倒扣,脫模時需要使用橫向抽芯進行脫模。塑件下半部分蓋子的兩側設有側沉孔,需要使用側向抽芯才能脫模。下半部分蓋子中央部位設置3圈加強筋,其中兩側設置有倒扣,也需要使用側抽芯進行脫模。塑件材料采用改性工程塑料ABS,ABS中加22%(質量分數)的玻璃纖維增強,增強后ABS的拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量等都有提高,熱變形溫度也顯著提高,線膨脹系數降低,尺寸穩定性和精度也能提高,但沖擊強度隨玻璃纖維含量的增加而降低,其次是加阻燃劑改性,改變ABS的易燃屬性,材料收縮率為0.58%~0.65%。

圖1 物流吊車控制器蓋
塑件外觀有一定的要求,進澆點最好開設在待成型塑件的內壁上,客戶要求開設在圖1所示塑件的G0點位置。
模具采用1模1腔布局,如圖2所示,需要布置2個側抽芯滑塊機構,1個液壓缸驅動定模先抽芯機構和2個位于定模一側的斜推抽芯機構。模具使用4個導向機構對動、定模的閉合與開啟進行導向。

圖2 模具布局
模具結構布置如圖3所示,依據成型塑件的最大外沿輪廓設置分型面[9-12],獲得成型塑件型腔的主要成型零件:型腔鑲件1和型芯鑲件4,分別安裝于定模板13和動模板14上。成型塑件兩側的2個側沉孔特征分別使用2個斜導柱滑塊機構實施側抽芯,機構的滑塊分別為右滑塊2和左滑塊3。針對成型塑件下端蓋子上的3圈加強筋,需要設置1個中央型芯鑲件5,有利于型腔進行排氣,同時便于使用數控加工,不必采用電火花加工。為便于中央型芯鑲件5的安裝,需要增加1塊墊板16。針對塑件下端蓋子內壁上的2處倒扣,使用斜推組件進行成型和側抽芯脫模。斜推組件穿過中央型芯鑲件5、墊板16、下墊板17,需要在下墊板17的底端設置耐磨塊8進行導向和防磨損。斜推組件的底部分別安裝在斜推座9、10上,2個斜推座采用T型導軌形式。斜推組件由推板11和推桿固定板19構成的組合板進行推出動作。為配合成型塑件的脫模機構驅動需要,模架設置為四板式2次開模結構,分型面分別為K1、K2面。K1面打開時,成型塑件從中央型芯鑲件5上脫模,同時斜推組件完成側抽芯,K1面的打開由彈簧21提供動力,并由1個拉桿進行定距。K2面打開時,塑件從型芯鑲件4上脫出,左滑塊3和右滑塊2完成側抽芯動作。

圖3 模具結構布置
針對成型塑件上部分半包圍尖角槽的脫模結構設計如圖4所示,使用定模滑塊32實施側抽芯,定模滑塊32由液壓缸30驅動,液壓缸30使用螺紋環31鎖緊安裝在支座上。定?;瑝K32為定模先抽芯機構,必須在分型面K2打開前進行抽芯。
為使模具整體結構緊湊及降低制造成本,使用潛伏式澆口進澆,由斜熱噴嘴22先供料,然后通過普通流道供給潛伏式澆口G0,潛伏澆口G0為唯一澆口,進澆口直徑為φ1.0 mm。
針對型腔的冷卻,型腔鑲件1和型芯鑲件4內都開設有φ8 mm冷卻管道進行冷卻。
推板11推出塑件后,必須先復位,分型面K2才能閉合,因此設置了彈夾機構26,為確保推板11準確復位,設置了行程開關28。分型面K2打開前,液壓缸30活塞桿必須先驅動定?;瑝K32完成側抽芯,分型面K2閉合前,定模滑塊32必須先復位。復位桿24的上端設有套蓋,以保證推板11復位準確,防止復位時拉壞斜推桿6、7。
結合圖2~圖4所示,待成型塑件的自動化注射生產按以下步驟完成:首先模具閉合,注塑機完成熔體注射過程,然后模具開啟,開啟步驟分為4個過程。第1步動模后退,在彈簧21的作用下,模具先在K1分型面處打開,中央型芯鑲件5先抽出;第2步液壓缸30活塞桿驅動定?;瑝K32完成定模抽芯;第3步動模繼續后退,模具在K2分型面處打開,成型塑件從型腔鑲件1中脫模,同時右滑塊2、左滑塊3完成側抽芯動作;第4步隨著動模的繼續后退,注塑機頂桿27推動推板11,推板11推動斜推組件及推桿25將成型塑件從型芯鑲件4上推出,實現成型塑件的完全脫模。模具復位閉合時,推板11先復位,之后定?;瑝K32復位,最后模具按K2、K1分型面順序閉合,開始下一個注射循環。
介紹了物流吊車控制器蓋的模具設計,模具為多板式2次開模熱流道注射模,采用斜熱噴嘴,以減小模架結構尺寸及降低模具制造成本。模具經實際生產驗證:結構緊湊,動作穩定可靠,對類似塑件的成型具有較好的參考作用。