楊海鵬

（江門(mén)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系，廣東江門(mén)529000）

1 塑件結(jié)構(gòu)分析

圖1 所示是衛(wèi)浴塑件花灑裝飾蓋塑件，大批量生產(chǎn)。要求零件表面鍍鉻，塑件的材料應(yīng)選用ABS較合適。外觀要光滑，表面不允許有飛邊、縮孔、氣泡、裂紋、劃傷等注射成型缺陷，同時(shí)要求塑件具有良好的注射成型工藝性能及高的生產(chǎn)效率、較低的模具制造成本。分析塑件結(jié)構(gòu)，成型難點(diǎn)是卡扣部位無(wú)法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行脫模，該部位除了有多處碰穿外，必需采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)才能脫模。

圖1 花灑裝飾蓋塑件

2 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)形式選擇

（1）側(cè)滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。

側(cè)滑塊抽芯主要使用在外側(cè)抽芯，內(nèi)側(cè)也有少量應(yīng)用。應(yīng)用最廣泛，在所有抽芯機(jī)構(gòu)中占比在60%左右。特點(diǎn)是安全可靠，維修率低且維修方便。

（2）斜頂（斜推桿）抽芯機(jī)構(gòu)。

斜頂抽芯機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于塑件內(nèi)側(cè)凹凸部位的抽芯，外側(cè)也有少量應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)是斜頂兼推桿和側(cè)抽作用、占用模具空間小。缺點(diǎn)是抽芯力、抽芯面積及抽芯距離?。痪纫蟾?，加工復(fù)雜，使用時(shí)易磨損，維修率高且維修麻煩。因此能用外滑塊不用斜頂，能用斜頂不用內(nèi)滑塊。

（3）斜滑塊（哈夫塊）抽芯機(jī)構(gòu)。

斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)通常應(yīng)用在抽芯距較小，側(cè)凹面積較大，需要較大的抽芯力的場(chǎng)合。常用于外側(cè)抽芯，有時(shí)也用于內(nèi)側(cè)抽芯。

特點(diǎn)是利用推出機(jī)構(gòu)的推力或設(shè)備的開(kāi)模力（拉鉤拉力），驅(qū)動(dòng)斜滑塊按其設(shè)定的斜度和推出距離，完成垂直分型和側(cè)抽芯。抽芯結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但沒(méi)有側(cè)滑塊抽芯安全。

（4）T形塊側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。

T形塊側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)工作原理與斜導(dǎo)柱滑塊抽芯機(jī)構(gòu)原理基本相同，但結(jié)構(gòu)有差別。前者結(jié)構(gòu)更緊湊，設(shè)計(jì)與加工精度要求更高。

優(yōu)點(diǎn)是T形塊可以抽芯、合模，又能壓緊側(cè)滑塊；傾斜角度大，因此抽芯距大于斜導(dǎo)柱抽芯距；脫模力較大。缺點(diǎn)是加工精度要求高。

（5）油缸結(jié)合側(cè)滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。

該抽芯機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是能得到較大的脫模力和較長(zhǎng)的抽芯距，傳動(dòng)平穩(wěn)，分型和抽芯不受開(kāi)模時(shí)間及頂出時(shí)間的限制。缺點(diǎn)是注塑機(jī)上應(yīng)有液壓抽芯功能，否則不能使用該抽芯機(jī)構(gòu)，裝上油缸后模具外形增大。

綜合以上抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)用場(chǎng)合及塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用斜導(dǎo)柱與側(cè)滑塊的抽芯機(jī)構(gòu)比較合適。

3 裝飾蓋分型面選擇

由于該塑件結(jié)構(gòu)屬于小型復(fù)雜塑件，分析該塑件結(jié)構(gòu)，選擇出最合理的分型面方案，如圖2所示。

4 裝飾蓋澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為減小模具外形，降低模具制造費(fèi)用，采用一模兩件的模具排位結(jié)構(gòu)。為使塑料順利充滿(mǎn)型腔，同時(shí)保證澆注系統(tǒng)與塑件容易切斷，以提高生產(chǎn)率，本模具采用側(cè)澆口，如圖3所示。

圖2 分型面選擇

圖3 澆口形式與型腔排位

5 確定動(dòng)模鑲件與型芯

由于滑塊成型結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，模具設(shè)計(jì)時(shí)從動(dòng)模鑲件開(kāi)始。由塑件三維結(jié)構(gòu)，初始化分模后，確定動(dòng)模鑲件采用組合式結(jié)構(gòu)比整體結(jié)構(gòu)更合理，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法確定動(dòng)模鑲件尺寸為：60×220×46mm，如圖4所示。動(dòng)模型芯如圖5所示。

圖4 動(dòng)模鑲件

圖5 動(dòng)模型芯

6 確定定模型腔鑲件

定模型腔鑲件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用整體鑲?cè)胧浇Y(jié)構(gòu)，分模后尺寸為：60×220×30mm，如圖6所示。

圖6 定模型腔鑲件

7 確定模架型號(hào)、規(guī)格

根據(jù)鑲件及側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)確定模架大小，采用龍記三板模模架：2030-Cl-A60-B70-C70-250。調(diào)入模架圖，將排位圖插人動(dòng)模視圖及定模視圖。在后續(xù)設(shè)計(jì)中完善動(dòng)、定模抽芯機(jī)構(gòu)的視圖。

8 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）側(cè)滑塊抽芯方案。

兩邊側(cè)向抽芯均采用側(cè)滑塊、斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，斜導(dǎo)柱裝在定模，側(cè)滑塊裝在動(dòng)模。

（2）側(cè)滑塊抽芯距S的確定。

側(cè)孔為通孔，最小抽芯距離等于壁厚，約等于2mm，由于側(cè)面抽芯孔較多，為脫模方便，取安全距離8mm，即滑塊抽芯距離約為10mm。

（3）斜導(dǎo)柱傾斜角度的確定。

根據(jù)側(cè)向抽芯的面積，滑塊高度取41mm，用作圖法求得斜導(dǎo)柱傾斜角度為13.71°，由于斜導(dǎo)柱前端導(dǎo)向部分為半球狀，屬于無(wú)效長(zhǎng)度，滑塊斜孔的孔口又有R2mm的倒角，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通常在作圖法求得的角度的基礎(chǔ)上再加5°～6°，本例斜導(dǎo)柱傾斜角度取19°。如圖7所示。

（4）斜導(dǎo)柱直徑與長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，如圖7所示。

圖7 斜導(dǎo)柱傾斜角度

（5）側(cè)滑塊設(shè)計(jì)。

左滑塊結(jié)構(gòu)如圖8所示，右滑塊結(jié)構(gòu)如圖9所示。

圖9 右滑塊結(jié)構(gòu)

（6）鎖緊塊設(shè)計(jì)。

鎖緊塊加工在定模板上，鎖緊斜角取20°，如圖7所示。

9 模具脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

塑件形狀為叉開(kāi)狀態(tài)，包緊力較小，采用推桿推出可滿(mǎn)足要求，在每個(gè)型芯上設(shè)計(jì)兩個(gè)φ8mm推桿，參見(jiàn)圖5動(dòng)模型芯圖。

10 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）定模冷卻。

定模成型塑件面積較小，模具溫升不高。采用從定模板（A板）進(jìn)水，通過(guò)定模型腔鑲件井字形冷卻水道，水道直徑取φ6mm，如圖6所示。

（2）動(dòng)模冷卻。

動(dòng)模主要是兩個(gè)側(cè)滑塊成型，因此側(cè)滑塊應(yīng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，如圖8、圖9左右滑塊所示。

11 模具的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

本模具采用標(biāo)準(zhǔn)兩板模架，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均為標(biāo)準(zhǔn)件,側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，為增加鎖模效果，需在動(dòng)、定模鑲件上加工出鎖緊凸臺(tái)，以提高動(dòng)、定模定位精度和整體剛度。

12 其它結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)

本模具加二套推桿板導(dǎo)柱、導(dǎo)套，以提高推桿板活動(dòng)精度和穩(wěn)定性，避免推桿燒傷。本模具增加4條φ25mm支撐柱，提高動(dòng)模板剛度。增加4條推板復(fù)位彈簧，便于自動(dòng)化生產(chǎn)，如圖10所示。

13 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該模具采用側(cè)澆口，主要排氣的地方在分型面上，排氣槽可開(kāi)設(shè)在定模型腔部位。由于困氣位置難以確定，設(shè)計(jì)時(shí)不畫(huà)出排氣槽位置，試模后根據(jù)實(shí)際情況再加工排氣槽，排氣槽深度不超過(guò)0.03mm，寬度10mm左右。

14 模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)以上分析和設(shè)計(jì)各部位結(jié)構(gòu)，完善并繪制模具整體結(jié)構(gòu)，如圖11所示。

圖10 模具支撐柱與限位柱

圖11 模具整體結(jié)構(gòu)

15 結(jié)束語(yǔ)

該模具設(shè)計(jì)制造完成后，已生產(chǎn)20余萬(wàn)塑件，塑件精度與表面質(zhì)量均達(dá)到要求，滑塊與抽芯機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)良好，很少維修，實(shí)踐證明設(shè)計(jì)是成功的。