廖應(yīng)學(xué),趙佳萌,周明理,楊 娟
(1.百色職業(yè)學(xué)院,廣西 百色 533000;2.柳州城市職業(yè)學(xué)院,廣西 柳州 545036;3.北海職業(yè)學(xué)院,廣西 北海 536000)
對成型特殊形狀塑件的模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時,澆注系統(tǒng)設(shè)計尤為重要,如果成型塑件的外壁或內(nèi)壁上存在多種附加特征時,采用臥式布局可能導(dǎo)致成型塑件無法脫模,只能采用立式或斜向布局,盡可能降低附加特征脫模機構(gòu)的設(shè)計難度,簡化模具結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)對某長管形串珠機物流套進(jìn)行模具設(shè)計,以供參考。
串珠機物流套結(jié)構(gòu)如圖1 所示,塑件材料為改性PC,該材料具有韌性好、使用溫度廣泛、可噴涂等特點。塑件外形為長柱形,按P1~P5虛擬位置線進(jìn)行分割后,長管可分為6 段,P1以上為端頭特征T2,其中部開設(shè)了矩形通槽特征T1;P1P2段為縮頸實心圓柱特征T3;P2P3段為實心圓柱特征T4;P3P4段為實心帶槽圓盤特征T5,在T5特征上開設(shè)有與T1槽同開口方向盲槽特征T6,特征T6的下平面上設(shè)置有直孔T7;P4P5段為實心圓柱T8;P5以下為空心圓管T10,該圓管設(shè)置有側(cè)壁貫穿孔特征T9。
成型該塑件的模具設(shè)計難點在于塑件外壁特征的脫模,脫模機構(gòu)的設(shè)計與待成型塑件在型腔中的布局有關(guān)。如上所述,待成型塑件若采用臥式布局,塑件外壁除了需要使用哈夫滑塊進(jìn)行整個側(cè)壁抽芯脫模外,還需要針對T7孔、T10孔設(shè)置側(cè)抽芯機構(gòu),且在成型塑件推出時,將在塑件的外壁留有多處推桿推出痕跡。臥式布局只能是1 模1 腔結(jié)構(gòu),生產(chǎn)效率低,較優(yōu)的方式是待成型塑件采用立式布局。立式布局的模具有一定的設(shè)計難度,但型腔的數(shù)量設(shè)置不受限制。
圖2所示待成型塑件設(shè)計立式布局后,可實現(xiàn)1模2 腔或2 腔以上的設(shè)置。待成型塑件的分型面設(shè)置為:在水平方向,設(shè)置2 個分型面,分別為S1哈夫滑塊和S2哈夫滑塊成型側(cè)面;在開模方向,設(shè)置I~V 共5 個分型面。I-II分型面之間由2 個S1哈夫滑塊成型;II-III 之間在1 個C1鑲件內(nèi)成型;III-IV 之間由2 個S2哈夫滑塊成型;IV-V 之間由1 個C2鑲件成型;V分型面以下及管內(nèi)壁由C3鑲件成型。塑件完全脫模時,由推桿穿過C3、C2鑲件直接推出。
圖2 分型面設(shè)置
模具的澆注系統(tǒng)使用點澆口(見圖2),單腔使用G1點澆口進(jìn)行澆注,其垂直流道R1和水平流道R2在上層的一組哈夫滑塊上各開設(shè)一半,位于2 個S1哈夫滑塊的分型面上。S1、S2滑塊的抽芯方向都為F1。
在S1哈夫滑塊、S2哈夫滑塊、C1、C2鑲件上各設(shè)置獨立的冷卻水路,冷卻管道直徑為φ8 mm。
C1、C2鑲件材料為P20 MD 預(yù)硬鋼,P20 中碳Cr-Mo 系塑料模具鋼適用于制作注射模和壓鑄低熔點金屬的模具零件,具有良好的可切削性及鏡面研磨性能。S1、S2哈夫滑塊使用材料為S136H,具有優(yōu)良的耐蝕性、拋光性、耐磨性、機械加工性和淬硬時優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。
模具結(jié)構(gòu)如圖3所示,為三板式點澆口模具,分3 次分型打開。點澆口澆注系統(tǒng)開設(shè)于S1哈夫滑塊7、23 上,主流道使用澆口襯套。模具設(shè)置了2 層哈夫滑塊和2層型芯對待成型塑件進(jìn)行成型和脫模。
圖3 模具結(jié)構(gòu)
上層哈夫滑塊機構(gòu)中,由斜導(dǎo)柱4、25分別驅(qū)動哈夫滑塊7、23。哈夫滑塊通過滑塊壓條安裝于定模板8 的上端,且滑塊底部設(shè)置耐磨板以及滑出限位裝置進(jìn)行抽芯行程定位。上端圓柱型芯22 安裝于定模板8內(nèi)。
下層哈夫滑塊機構(gòu)中,由斜導(dǎo)柱9、21分別驅(qū)動哈夫滑塊10、20。哈夫滑塊10、20 通過滑塊壓條安裝于動模板13的上端,且滑塊底部設(shè)置耐磨板及滑出限位裝置進(jìn)行抽芯行程定位。下端圓柱型芯18、圓管型芯12 安裝于動模板13 內(nèi)。單腔中塑件的最終脫模由4根推桿推出。
模具加工裝配好安裝于注塑機上,如圖4所示,工作過程如下。
(1)模具閉合注射,完成保壓、冷卻后模具開模。
(2)模具在注塑機模板的帶動下,向左后退,K1面打開,凝料與塑件脫離,同時上層哈夫滑塊的斜導(dǎo)柱驅(qū)動哈夫滑塊按F1向抽芯。
(3)動模繼續(xù)后退,拉桿26 帶動脫料板5 后退,K2面打開,脫料板5 將流道凝料從澆口襯套1 中拉出,流道凝料從模具中脫模。
(4)動模繼續(xù)后退,模具在K3面打開,塑件從上層型芯中抽出,同時下層的哈夫滑塊斜導(dǎo)柱驅(qū)動哈夫滑塊按F2向抽芯。
(5)動模繼續(xù)后退,注塑機頂桿推動推板16 推出到E1位置,推板16 上的推桿15 將塑件從下層圓柱型芯18、圓管型芯12上推出,塑件完全脫模。
(6)復(fù)位過程與開模過程相反。
圖4 模具工作過程
結(jié)合長管形串珠機物流套的形狀特點,設(shè)計了1模2腔點澆口三板注射模,采用立式布局實現(xiàn)待成型塑件的多腔布局,以提高生產(chǎn)效率。模具結(jié)構(gòu)中,使用2 層哈夫滑塊機構(gòu)對待成型塑件的外壁實施側(cè)抽芯脫模,2 層哈夫滑塊的驅(qū)動分別由三板模的2 次分型驅(qū)動,塑件的推出由推桿完成。實踐證明,模具結(jié)構(gòu)合理,脫模機構(gòu)設(shè)計巧妙,具有一定的參考作用。