陳興江　鄭傳金

摘要：本文簡要闡述了運用軟硬共擠技術開發(fā)冰箱風道護板中部分工序的設計思路，通過設計專用擠出模具、專用冷卻定型模具以及定長打孔方法及裝置，生產出具有隔熱、密封、降噪等優(yōu)異性能的冰箱風道護板。

關鍵詞：軟硬共擠;冰箱;風道護板

0前言

近期，貴州普利英吉科技有限公司承接了貴州海爾電器有限公司冰箱風道護板的開發(fā)和產業(yè)化任務，該產品由硬質材料結構件和軟質材料功能件一體組成，其中硬質材料結構件提供與金屬構件可靠的聯(lián)結力和穩(wěn)定的裝備尺寸，并對軟質材料功能件的風道主體起到支撐和牽引的作用；軟質材料功能件根據(jù)空氣動力學原理設計成圓弧面，以增強制冷系統(tǒng)中冷風傳遞時的隔熱的功能，同時軟硬共擠出的結構確保了軟質部件和硬質部件之間沒有間隙，既可保證冷風傳遞的密封性又可降低傳遞時的噪音（見圖1）。

通過論證，最終確定采用硬質結構件與軟質功能件以復合共擠方式一次成型。軟硬共擠技術是近幾年發(fā)展起來的新興復合成型技術，它是通過兩臺以上的擠出機向同一成型模具擠出具有不同流變行為的熔融物料，這些熔體在模具中各自的流道內流動，然后在出口模之前匯合，而后進行冷卻定型，最終形成具有軟硬兩種材質和功能的制品，軟硬共擠技術充分發(fā)揮了不同材料的特性，使產品得到特殊要求的性能，如防氧化和防濕能力、熱成型和熱粘合能力、良好的力學性能等[1]。本文簡要闡述運用軟硬共擠技術開發(fā)該產品中部分工序的設計思路，不足支持還請讀者批評指正。

1開發(fā)過程

1.1制定工藝流程

軟硬共擠過程根據(jù)成型方式的不同，分為一次成型或兩次成型?？紤]到本產品結構即應用特點，確定采用一次成型方式，即共擠模具直接共擠出軟硬料，然后經定型模進行冷卻定型。具體工藝流程為軟質材料和硬質材料分別通過直徑R1的主擠出機和直徑R2的共擠出機機頭擠出，在牽引作用下經共擠出模擠出，然后經定型模具及冷卻水槽的定型冷卻，之后在牽引作用下引送至切割機進行打孔及定長沖擊截斷，最后經檢測合格后將成品入庫（見圖2）。

1.2設計擠出模具

軟硬擠出成型過程中軟料和硬料連接處的粘合程度嚴重影響產品的使用壽命，一般 的擠出成型，產品結構中軟硬結合處產生的撕裂強度很大。為此，本工序開發(fā)了風道護板專用擠出模具，它由模頭、口模板、結構件流道、融合流道等組成（見圖3）， 實際生產中，將軟質材料在主擠出機料斗中預熱干燥，擠出機螺桿的壓力將粒料擠入料筒進行加熱塑化，最終變成熔融狀態(tài)的塑料熔體；軟質材料熔體在螺桿壓力推動下流入復合成型模具，與此同時，共擠出機將加熱塑化好的硬質材料粒料擠入復合成型模具，硬質材料熔體在擠出模具內部匯合，需要指出的是，在擠出過程中，兩個流道斜度為2°，這樣軟料熔體和硬料熔體在口模進料端有各自的流道，處于分離狀態(tài)，最后在離開口模前的11mm 處匯合成型，并一起被擠出模外并形成型坯。

與傳統(tǒng)設計相比，本設計采用將軟料熔體與硬料熔體在口模進料端內各自的流道內流動，使它們處于分離狀態(tài)，最后在離開口模前一定距離處匯合成型，并一起被擠出模外，實現(xiàn)了軟料熔體和硬料熔體在未成型的過程中復合并最終同步成型，這種設計改善熔體材料之間的復合附著力，粘著性得到加強，同時容易調整產品在加工過程中整個厚度的分布，生產效率也得到了提高。

1.3設計定型模具

定型工序是風道護板成型關鍵之一，如果風道護板在通過定型模型腔過程中，因其未完全定型，在受到型腔表面摩擦力的作用下將會導致變形，甚至不能順利通過型腔而堵塞通道?？梢?，定型模的相關結構、尺寸對風道護板成型后的尺寸、表面質量等都將起著決定性的作用。為此，本工序設計了風道護板專用定型模具，它是由定型模具、冷卻水道以及潤滑水槽組成。實際生產中，從擠出模具擠出的風道護板在牽引作用下，通過定型模，再通過冷卻水槽，最后通過定型模的風道護板再在牽引作用下進入下一工序。在通過定型模過程中，該定型模對風道護板起到了三個作用：一是通過拉伸實現(xiàn)尺寸變化；二是潤滑水槽形成的潤滑水膜確保表面潤滑，提高風道護板通過定型模型腔的順暢性，同時對風道護板表面起著打磨的作用，降低風道護板表面粗糙度；三是通過三組冷卻水道對定型模進行降溫，保證了定型模在橫截面方向及長度方向上冷卻溫度均勻，從而確保通過其中的風道護板冷卻均勻。

與傳統(tǒng)設計相比，本設計采用在定型模前端增加過渡段的結構，為定型模的進口增加一個導向尺寸，并添設潤滑水槽來對風道護板型坯進行冷卻定型，這樣的定型模能使產品具有較好表面質量、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點，非常適用于共擠加工生產。

1.4 設計定長打孔方法及裝置

根據(jù)貴州海爾電器有限公司技術指標，風道護板在成套裝備上有著長短不一致的要求，而且硬料部分還需在指定的位置打孔，因此，風道護板經定型冷卻后，還需在牽引作用下進行定長沖擊截斷，同時定點打孔。如果按常規(guī)的切斷方式切斷，需要人工定長切斷后再定點打孔兩道工序才能完成，不能一步到位。為此，本工序設計了一種定長打孔方法及裝置，它沖擊氣缸、沖擊板、平衡調節(jié)板等組成（見圖5）， 其中支撐軟條的長度與牽引速度之比為1:6-8，沖擊刀的刀口與垂直方向之間夾角45-55°。實際生產中，沖擊氣缸配備有時間控制換氣閥，風道護板在沖擊氣缸帶動沖擊板作用下沖擊切斷，然后機構上部隨沖擊板向下運動，壓彎彈簧、壓緊彈簧在沖擊型材前壓住風道護板，進行切斷打孔動作，完成定長、打孔一體裝置沖擊成型后的風道護板，由后續(xù)的連續(xù)風道護板通過導軌繼續(xù)往前輸送，直至下一沖擊動作時，在沖擊同時上一周期風道護板自動掉落收集。

與傳統(tǒng)加工相比，本設計采用恒定牽引速度及恒定間隔時間在定點位置上對連續(xù)風道護板同時進行切斷及打孔，這樣的截斷方式可使風道護板定長和打孔兩個步驟同時完成，并利用連續(xù)送料機構，使生產可靠、穩(wěn)定地進行，這樣就代替了人工加工的高成本、低效率的生產方式，提高了產品質量及生產效率。

2結語

通過采用并優(yōu)化軟硬共擠技術，貴州普利英吉科技有限公司完成了冰箱風道護板開發(fā)工作（見圖6），解決了貴州海爾電器有限公司對該產品需長期從青島總部供應的問題，實現(xiàn)了具有隔熱、密封、降噪等優(yōu)異性能的冰箱風道護板本地產業(yè)化。

參考文獻：

[1]劉斌,劉慶輝,馬駿.塑料異型材軟硬共擠模具設計[J].模具工業(yè),2008,34(03)：61.endprint