高俊麗,文根保
(中國航空工業(yè)航宇救生裝備有限公司,湖北 襄陽 441002)
上、下燈座蓋是新型可移動燈具中的一種零件,它是利用其形體上左、右和后端方向的3×0.8 mm×(5-3) mm×0.5 mm×35°凸臺要素與燈座面板型槽相扣后進行連接,這種扣公與扣母的連接方式在塑料組件中十分普遍。
上燈座蓋及分型面Ⅰ-Ⅰ,如圖1(a)所示。下燈座蓋及分型面Ⅱ-Ⅱ,如圖1(b)所示. 下燈座蓋三維圖,如圖1(c)所示.材料為ABS,收縮率:0.3%~0.8%。燈座蓋形體上存在著如下的形體要素:
圖1 上、下燈座蓋形體要素可行性分析
(1)上燈座蓋形體要素可行性分析:存在著Φ7.6 mm×(3.2-1) mm凸臺要素;存在著Φ5.6 mm×(3.2-1) mm 型孔要素[1]、大批量和外觀要素[2]。
(2)下燈座蓋形體要素可行性分析:左、右和后端方向上存在著 3×0.8 mm×(5-3) mm×0.5 mm×35°凸臺要素[3];前端存在著 2×(2.2-1) mL 形凸臺要素;中部存在著2×(4-1) mL形凸臺要素和2×(2.2-1) mm×6.7mmU形凸臺要素、大批量和外觀要素.
燈具是大批量的產(chǎn)品,燈座蓋屬于大批量要素,注塑模應(yīng)該具有自動化多型腔生產(chǎn)的形式。燈具除了具有照明的作用之外,在家庭中具有裝飾的作用,燈具所有的零件外表面應(yīng)該具有外觀要求,也就是說燈座蓋外表面不應(yīng)該存在著注塑模結(jié)構(gòu)的痕跡,即應(yīng)具有外觀要素的要求。
上、下燈座蓋形體要素是影響注塑模結(jié)構(gòu)形式的因素,只有一一對應(yīng)地解決了上、下燈座蓋形體要素在模具成型加工中的問題,才能夠制訂出注塑模的結(jié)構(gòu)可行性方案。
對于上燈座蓋形體凸臺和型孔要素,可以在動模型芯上加工出相應(yīng)的整體型芯來成型。對應(yīng)下燈座蓋形體的左、右和后端方向上三處凸臺要素,雖然會影響到下燈座蓋的脫模。但由于它們處在形狀輪廓的外部,可以利用定、動模整體型芯來成型凸臺。定模部分開啟后可消除上、下燈座蓋凸臺對脫模的阻擋作用,在頂桿的作用下可以使上、下燈座蓋順利地脫模。
由于上、下燈座蓋形體和重量相近似,塑料相同,考慮注塑??梢酝瑫r進行上、下燈座蓋成型。又因為是特大批量,注塑模可采用一模八腔結(jié)構(gòu)。1號位置的型腔為4處上燈座蓋,2號為位置的型腔為4處下燈座蓋。由于燈座蓋外表面具有外觀要求,成型上、下燈座蓋外表面不能具有模具結(jié)構(gòu)的痕跡,相對應(yīng)的模腔表面需要拋光至Ra0.8以上。
下燈座蓋左、右端方向上二處凸臺要素是阻擋注塑模脫模的因素,處理不當下燈座蓋無法順利脫模。若采用斜導柱滑塊或斜推桿抽芯機構(gòu),注塑模結(jié)構(gòu)便顯得過于復雜,并且型腔數(shù)量只能是4腔。為了取得更快更經(jīng)濟的注塑模設(shè)計和制造的效果,需要找出注塑模最佳優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案。
(1)上、下燈座蓋注塑模閉模狀態(tài):如圖2(a)所示,當定、動模閉合時,由動模嵌件2和定模嵌件5組成的型腔。當塑料熔體流入型腔冷卻后,可以成型下燈座蓋3和上燈座蓋4。
(2)上、下燈座蓋注塑模開啟狀態(tài):如圖2(b)所示,定模與動模開啟時,成型下燈座蓋3和上燈座蓋4的定模模腔被打開,有利于下燈座蓋3和上燈座蓋4的脫模。
(3)上、下燈座蓋注塑模脫模狀態(tài):如圖2(c)所示,當當注射機頂桿推動推件板12、安裝板11和頂桿10時,頂桿可分別將下燈座蓋和上燈座蓋4的頂離動模嵌件2.由于頂桿所頂?shù)男兔?,是下燈座蓋和上燈座蓋內(nèi)型面,而下燈座蓋分型面Ⅱ-Ⅱ和上燈座蓋分型面Ⅰ-Ⅰ也不在外表面上,成型的下燈座蓋和上燈座蓋外表面便不會存在著注塑模結(jié)構(gòu)的痕跡。
圖2 注塑模處置下燈座蓋左、右端凸臺與上燈座蓋型孔模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計
下燈座蓋后端方向上凸臺要素也是阻擋注塑模脫模的因素,處理不當下燈座蓋無法順利脫模,需要采用優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(1)下燈座蓋注塑模閉模狀態(tài):如圖3(a)所示,當定、動模閉合時,由動模嵌件2和定模嵌件4組成的型腔,當塑料熔體流入型腔冷卻后可以成型下燈座蓋3。
(2)下燈座蓋注塑模開啟狀態(tài):如圖3(b)所示,定模與動模開啟時,成型下燈座蓋3的定模模腔被打開,有利于下燈座蓋3的脫模。
(3)下燈座蓋注塑模脫模狀態(tài):如圖3(c)所示,當當注射機頂桿推動推件板17、安裝板16和頂桿10、15時,頂桿10、15可分別將4處下燈座蓋3頂離動模嵌件2。由于頂桿所頂?shù)男兔媸窍聼糇w內(nèi)型面,下燈座蓋分型面Ⅱ-Ⅱ也不在注塑件的外表面上,成型的下燈座蓋外表面便不會存在著注塑模結(jié)構(gòu)的痕跡。
圖3 注塑模處置下燈座蓋前端凸臺模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計
如圖4所示,上、下燈座蓋注塑模結(jié)構(gòu),由定、動模部分、脫模、脫澆口冷凝料、回程機構(gòu)和模架、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及導向構(gòu)件等組成。注塑模所有成型上、下燈座蓋的型面尺寸都應(yīng)該是:圖紙尺寸+圖紙尺寸×收縮率0.5%,并且平行上、下燈座蓋脫模方向的型面都應(yīng)該制有1°30′的拔模斜度。
(1)模架:由動模板1、定模板6、定模墊板7、內(nèi)六角螺釘8、模腳9、頂桿10、18、安裝板11、推件板12、定位釘13、底板14、導柱15、導套16、拉料桿17、彈簧19、回程桿20、澆口套21和定位圈22組成,模架是整副模具機構(gòu)和構(gòu)件的安裝平臺。
(2)定模部分:由定模嵌件5、定模板、定模墊板、導套、澆口套、定位圈和螺塞、“O”形密封圈25、冷卻水接頭24組成。
(3)動模部分:由動模板、動模嵌件2、模腳、頂桿10、18、安裝板、推件板、定位釘、底板、導柱、彈簧、回程桿、冷卻水接頭26、“O”形密封圈27、螺塞28和推件板導柱29組成。
(4)脫模機構(gòu):由安裝板、推件板、推件板導柱和頂桿10、18組成,該機構(gòu)是脫燈座蓋的機構(gòu)。
(5)脫澆注系統(tǒng)冷凝料機構(gòu):由安裝板11、推件板12、推件板導柱29和及拉料桿17組成,該機構(gòu)是脫澆注系統(tǒng)冷凝料的機構(gòu)。
(6)回程機構(gòu):由安裝板、推件板、回程桿和彈簧組成,該機構(gòu)是實現(xiàn)脫模和脫澆注系統(tǒng)冷凝料機構(gòu)復位,有利于注塑加工能自動循環(huán)進行。
(7)澆注系統(tǒng):由澆口套中主流道、定模嵌件和動模嵌件上組合后的分流道及動模嵌件上的澆口組成,ABS熔體料流經(jīng)過主流道流入分流道再流入澆口,最后流入模具型腔。
(8)冷卻系統(tǒng):由定、動模中冷卻水通道、螺塞、、“O”形密封圈25、27和冷卻水接頭24、26組成,冷卻水流動路線,如圖4所示。
圖4 上、下燈座蓋注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計
(9)導向構(gòu)件:由導四組導柱和導套組成,導向構(gòu)件是定、動模部分定位和運動導向的構(gòu)件。脫模系統(tǒng)的導向,由推件板導柱保證。
上述各種機構(gòu)、系統(tǒng)、構(gòu)件和零部件設(shè)計和制造的到位,才能確保燈座蓋注塑模的到位,最后才能確保燈座蓋成型加工的合格。
通過對上、下燈座蓋進行的形體要素全面和細致的分析,制訂出來的與上、下燈座蓋的形體要素相對應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)方案才能正確無誤,從而達到燈座蓋注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計準確無誤的目的。最后,達到確保燈座蓋注射加工的合格性,并確保燈座蓋外表面無模具結(jié)構(gòu)痕跡的要求。其它注塑模結(jié)構(gòu)的設(shè)計,也要遵守這種原則。