摘要：通過對(duì)塑料件制造加工過程中水口料的切除現(xiàn)狀進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出一種模內(nèi)切裝置，實(shí)現(xiàn)塑料件加工制造過程中的水口料自動(dòng)切除功能，該裝置簡化了塑料產(chǎn)品的成型制造過程，縮短了工期，同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到客戶的要求。

關(guān)鍵詞：模內(nèi)切;模具設(shè)計(jì);水口料

中圖分類號(hào)：TQ330.4+1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）09-0117-02

0 ?引言

模具在汽車、能源、機(jī)械、電子、信息、航空航天工業(yè)和日常生活用品的生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，而塑料模具占整個(gè)模具行業(yè)的30%左右，我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口，因此，需要在現(xiàn)研究水平的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)我國注塑模具設(shè)計(jì)、加工的創(chuàng)新，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。

在塑料制造加工過程中，大多數(shù)塑料件成型后都有水口料，一般都采用人工完成水口料的切除，但由于每個(gè)人的手法不同，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量很難保證。當(dāng)塑料件從中間圓孔進(jìn)料時(shí)，塑料件的水口料沒辦法采用人工完成切除，只能用沖切模具沖切水口，但由于沖模刀口容易磨鈍，頻繁換刀浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力，而且沖切后的產(chǎn)品水口位周圈容易有毛絲，達(dá)不到質(zhì)量要求。在現(xiàn)代化工業(yè)快速發(fā)展中，大多數(shù)企業(yè)感受到用工難的問題，因此很多企業(yè)都采用自動(dòng)化生產(chǎn)加工，但由于塑料件的水口料需人工進(jìn)行切除，所以塑料件的制造加工過程很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

因此如何實(shí)現(xiàn)塑料件水口料的自動(dòng)切除，成為企業(yè)提高塑料件質(zhì)量、解決用工難的問題，實(shí)現(xiàn)塑料件制造加工自動(dòng)化的瓶頸。

1 ?模內(nèi)切裝置的特點(diǎn)

本文設(shè)計(jì)的模內(nèi)切裝置，可以在塑料制造加工過程中自動(dòng)切除塑料件的水口料，使塑料件與水口料自動(dòng)分離，從而實(shí)現(xiàn)塑料制造加工過程的自動(dòng)化，并且可以很好的保證塑料件的質(zhì)量，解決企業(yè)塑料件質(zhì)量難保證，實(shí)現(xiàn)企業(yè)塑料制造加工過程的自動(dòng)化。該裝置的3D結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 ?模內(nèi)切裝置的工作原理

模具正確安裝后，經(jīng)過保壓后，在冷卻前，啟動(dòng)高壓油路，高壓油路推動(dòng)油缸13向上運(yùn)動(dòng)，油缸通過11傳動(dòng)桿推動(dòng)切刀底板10和切刀面板9向上做整體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)切刀面板運(yùn)動(dòng)到所設(shè)計(jì)好的止動(dòng)面8后停下，此時(shí)切刀2頂面0.05mm的平位剛好與后模碰穿，使產(chǎn)品與澆口、流道分離，從而實(shí)現(xiàn)模內(nèi)把澆口、流道切斷的功能。水口切斷后，通過切刀面板中的復(fù)位彈簧提前讓油缸的柱塞回位，保證切刀在回退的過程中不受油缸柱塞的阻力，使包括切刀面板、切刀底板和傳動(dòng)桿在內(nèi)的裝置主體整個(gè)復(fù)位，到達(dá)止動(dòng)面12時(shí)，停止運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)備下一次產(chǎn)品成型。（圖2）

3 ?相關(guān)模具零件制造要求

①為了保證裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，裝置所安裝的模具的各模板，必須保證加工的平整性，特別是切刀過孔，油路封堵以及油缸的安裝槽和孔。

②為避免孔正面切斷點(diǎn)口部鋒利，和輕微毛刺，所安裝的模具公模內(nèi)側(cè)應(yīng)根據(jù)成型產(chǎn)品尺寸適當(dāng)進(jìn)行單邊減膠，為保證水口料的自動(dòng)剪切順利和產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，建議母模仁分型面為從產(chǎn)品R角下來適當(dāng)尺寸。

4 ?模內(nèi)切裝置各零件制造要求

①考慮到模具零件有膨脹系數(shù)，切刀內(nèi)鑲件4周和切刀內(nèi)孔應(yīng)留有約0.015mm間隙，公差為+0/-0.02。

②為預(yù)防放電后火花紋與切刀不能完全碰穿，導(dǎo)致出現(xiàn)多余的毛邊，切刀與前模鑲件碰穿范圍必須選擇研磨CNC精銑，盡量避免EDM放電。

③為了確保切刀工作時(shí)不會(huì)形成毛邊和卡刀的現(xiàn)象，模仁上的切刀孔直徑應(yīng)比切刀外徑大約0.03mm。

④模仁上圓孔安裝切刀，圓孔尺寸公差應(yīng)為+0.005/-0，切刀安裝孔線割時(shí)應(yīng)采用割一修三的方式。

⑤公模板上導(dǎo)柱安裝孔加工時(shí)，應(yīng)和切刀面板用工藝螺絲裝一起同步加工，以保證位置精度。孔徑加工公差（+0.01/-0.00），孔徑應(yīng)用塞規(guī)檢測加工精度。

⑥其他模具零件的制造要求見圖4。

5 ?模內(nèi)切裝置各零件的倒角要求

①避免和切刀掛臺(tái)干涉，切刀過孔孔邊倒C0.7mm的倒角，見圖5（a）。

②傳動(dòng)桿兩邊C角0.5mm以內(nèi)，傳動(dòng)桿中間處最好不倒C角，最多不超C0.3mm，見圖5（b）。

③切刀底板底面所指處最好不倒C角，最多不超C0.3，見圖5（c）。

④模內(nèi)自動(dòng)化控制系統(tǒng)高壓液壓油進(jìn)油孔口部攻M10牙15深（普通的M10螺紋孔），安裝過濾件，孔邊倒C角不能大于C0.5，否則容易漏油，最好是別倒C角，見圖5（d）。

⑤為避免漏油，螺絲過孔，孔邊上下不可倒角。

6 ?結(jié)束語

由于模具設(shè)計(jì)的靈活和多樣性，在實(shí)際的模具設(shè)計(jì)與成型過程中，一定要考慮到自身特定的加工工藝環(huán)境，根據(jù)這些加工特點(diǎn)取長補(bǔ)短確定模具結(jié)構(gòu)，并根據(jù)實(shí)際模具使用情況，不斷完善簡化它，使裝置越做成型質(zhì)量和成型效率越高。

本裝置的研制解決了一些需要從中間圓孔進(jìn)料的塑料制品加工難的問題，同時(shí)也解決了塑料件質(zhì)量難保證的問題，實(shí)現(xiàn)了塑料制造加工的自動(dòng)化，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，解決了企業(yè)用工難的問題，促進(jìn)塑料模具產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

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基金項(xiàng)目：郴州市科技局科技創(chuàng)新能力培育計(jì)劃“模內(nèi)切的研制與應(yīng)用”（ZDYF2020209）;湖南省教育廳科技處項(xiàng)目“快速成型技術(shù)在工藝產(chǎn)品研發(fā)與制造中的應(yīng)用研究——以萬能商品價(jià)格牌產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與3D打印為例”（20C0262）。

作者簡介：陳嬋娟（1981-），女，湖南郴州人，教務(wù)處副處長，工程碩士，研究方向?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)與制造。