于 丹

(南通工貿(mào)技師學(xué)院，江蘇 南通 226010)

1 塑件分析和材料的選用

下水器如圖1所示，進(jìn)行中大批量的生產(chǎn)，根據(jù)《注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用3級(jí)精度。此塑件選用PVC(聚氯乙烯)材料，增塑劑含量在10%～30%，PVC是Polyvinyl chloride的縮寫，理由：原料豐富、價(jià)格便宜、應(yīng)用廣泛、有較好的抗拉、抗彎、抗沖擊性和電絕緣性，化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)良性能。

圖1 下水器

2 塑件的工藝分析

2.1 塑件的厚度以及外觀要求

下水器是耐用的生活用品，要求有一定的抗腐蝕性，因此下水器對(duì)強(qiáng)度、韌性、抗沖擊性等方面需要一定的要求，以保證下水器的使用壽命和使用效果。另外，由于下水器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不允許出現(xiàn)頂出痕跡、飛邊、缺邊等缺陷。因此，采用綜合性能優(yōu)良的PVC(聚氯乙烯)作為下水器的材料。PVC的相對(duì)密度小(1.1～1.3)、具有不易燃性、高強(qiáng)度、耐氣候變化性以及耐腐蝕性。PVC材料的平均收縮率0.2%～0.6%，成型溫度為150～180℃。

下水器屬于殼體類塑件，壁厚為1.5mm，下直徑為41。因?yàn)槌尚兔孑^大，需要一定的脫模力，為防止薄壁的下水器變形，應(yīng)增加脫模面積選擇動(dòng)模型芯脫模，該塑件壁厚均勻，在PVC的壁厚要求范圍內(nèi)可順利成型，詳情見圖2。

圖2 下水器動(dòng)模型芯脫模

2.2 塑件尺寸公差與精度，體積和質(zhì)量

下水器選用的尺寸精度等級(jí)為3級(jí)，用UG對(duì)塑件分析V=7897.499410872mm3≈7.9cm3。

質(zhì)量m=pV=7.9×0.85=6.715g。

3 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

主流道設(shè)計(jì)應(yīng)注意：主流道的端面形狀通常為圓形；為便于脫模﹐主流道一般制作都帶有斜度﹐但如果主流道同時(shí)穿過(guò)多塊板子時(shí)，一定要注意每一塊板子上孔的斜度及孔的大??；主流道大小的設(shè)計(jì)要根據(jù)塑料材料的流動(dòng)特性來(lái)定；主流道在設(shè)計(jì)上大多采用圓錐形：制作時(shí)要注意﹕A.小端直徑D2=D1+(0.5～1mm)

B.小端球半徑R2=R1+(1～2mm)(其中D1﹑R1分別為注射機(jī)射出口的直徑及注射頭的球半徑)。本次主流道設(shè)計(jì)為圓錐形，錐角角度為2°～6°，對(duì)于PVC材料，選用6°。因?yàn)樗芗媳砻鏇]有精度要求，所以采用直接澆口。其特點(diǎn)是塑料熔體直接流入型腔，壓力損失小進(jìn)料速度快、成型較容易，對(duì)各種塑料都適用。具有傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便等優(yōu)點(diǎn)，如圖3所示。

圖3 直接式澆口

定位圈是將模具安裝在注塑機(jī)上時(shí)起到定位作用的結(jié)構(gòu)件。定位圈直徑比注塑機(jī)的鑲板孔小0.2～0.4mm。一般大型模具需要用定位圈壓住澆口套，防止注射成型時(shí)的反作用力把固定螺釘拉斷，形狀如圖4所示。

圖4 定位圈

3.2 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)采用側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，側(cè)抽芯應(yīng)盡量留在動(dòng)?！獋?cè)。在選擇分型面時(shí)，應(yīng)將側(cè)抽芯隨留在動(dòng)模一側(cè)，以方便利用動(dòng)定模開合模動(dòng)作來(lái)完成側(cè)抽芯；側(cè)抽芯應(yīng)盡量選在抽芯距短的一側(cè)，有利于模具結(jié)構(gòu)的控制和節(jié)約模具成本；側(cè)抽芯內(nèi)盡量選在注塑壓力影響小的一側(cè)。產(chǎn)品的分型將產(chǎn)品膠位留在內(nèi)模上，注塑壓力對(duì)側(cè)抽芯影響小，這樣有利于提高側(cè)抽芯的壽命。本次設(shè)計(jì)中，借用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件UG建模，如圖5所示的分型面位置有利于脫模取出制件，并保證塑件的質(zhì)量。

圖5 分型面

圖6 側(cè)壁位置

采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，如圖6所示，塑件A處為圓錐形，根據(jù)塑件這個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇斜導(dǎo)柱在定模，斜滑塊在動(dòng)模，斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)斜滑塊抽芯結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)如圖7所示。斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)由斜導(dǎo)柱、側(cè)型芯滑塊、楔滑塊等零件組成。開模時(shí)，動(dòng)模部分向后移動(dòng)，開模力通過(guò)斜導(dǎo)柱帶動(dòng)側(cè)型芯滑塊，使其在動(dòng)模板的導(dǎo)滑槽內(nèi)向外滑動(dòng)，直至側(cè)型芯滑塊與塑件完全脫開，完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。塑件包在型芯上，隨動(dòng)模繼續(xù)后移，直到注射機(jī)頂桿與模具推板接觸，推出機(jī)構(gòu)開始工作，推桿將塑件從型芯上推出。

圖7 斜滑塊抽芯結(jié)構(gòu)

4 模具結(jié)構(gòu)以及工作過(guò)程

模具結(jié)構(gòu)如圖8所示。模具的工作過(guò)程：注射成型后，開模時(shí)，由于上下模分開的同時(shí)斜導(dǎo)柱將滑塊往外推，通過(guò)推板將推管推出使制件頂出，取出塑件。在復(fù)位桿的作用下恢復(fù)原位，通過(guò)斜導(dǎo)柱使滑塊復(fù)位，重新合模，完成一次注射成型周期。

5模具整體結(jié)構(gòu)

圖8 模具的結(jié)構(gòu)總裝圖

1.定位圈；2.上模座板；3.定位圈內(nèi)六角螺釘；4.唧嘴；5.定模座板；6.斜導(dǎo)柱；7.斜滑塊；8.動(dòng)模板；9.墊塊；10動(dòng)模座板；11.斜契塊；12.型芯；13.推管；14.頂桿固定板；15.推板；16.壓板；17.導(dǎo)套；18.導(dǎo)柱；19.定位塊；20.復(fù)位桿；21.彈簧