包飛霞

（溫州市文泰筆業(yè)有限公司，浙江 溫州 325011）

0 引言

注射?；瑝K的滑槽一般兩邊各設(shè)置1 條T 形槽，因?yàn)? 個T 形槽能保證滑塊運(yùn)動平穩(wěn)，如果滑塊較小，且模具的空間有限，也可以在滑塊上只設(shè)置一邊T 形槽[1,2]。端蓋是洗衣機(jī)的重要塑件，中間位置有1 個圓孔，便于將衣服取出或放入。由于該塑件需要與其它零件配合，不能產(chǎn)生變形，且需要承受洗衣機(jī)滾桶的高速旋轉(zhuǎn)，必須有足夠的抗震穩(wěn)定性，為了提升塑件的強(qiáng)度，設(shè)置了一些加強(qiáng)筋；為了與其它零件配合，在塑件側(cè)面設(shè)置了若干扣位?？畚坏某叽巛^小，對應(yīng)的成型滑塊也較小，為了保證模具的強(qiáng)度，在滑塊上只設(shè)置一邊T形槽。

1 塑件結(jié)構(gòu)

洗衣機(jī)端蓋如圖1 所示，外形尺寸為553 mm×415 mm，壁厚為3 mm，塑件材料為ABS，中間圓孔直徑為φ384 mm，4 個側(cè)面的外表面有若干扣位，內(nèi)表面無扣位。

圖1 塑件結(jié)構(gòu)

2 模具設(shè)計(jì)

2.1 型腔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于塑件中間位置有較大的圓孔，分型面分為兩部分，中間圓孔設(shè)計(jì)1 個分型面，塑件四周設(shè)計(jì)1個分型面。中間圓孔的分型面為平面，在圓孔的最大輪廓處；四周的分型面是塑件最大輪廓線向四周輻射所創(chuàng)建的曲面，成型塑件較整齊，所以創(chuàng)建的分型面也比較平滑，無尖角、拐角等特征。成型塑件尺寸較大，模具采用1 模1 腔結(jié)構(gòu)，定模與動模采用整體設(shè)計(jì)。為了保護(hù)分型面，在動模板上設(shè)置耐磨片，由耐磨片承擔(dān)注塑機(jī)的壓力；為了加強(qiáng)定模與動模合模的定位精度，在定模板與動模板的4 個角位處設(shè)置定位用凹坑和凸臺，其側(cè)面的配合斜度為5°，動、定模型腔板結(jié)構(gòu)如圖2所示[3]。

圖2 型腔板結(jié)構(gòu)

2.2 定模鑲件設(shè)計(jì)

在塑件中間的圓孔旁有2 個較高的加強(qiáng)筋，高度約為38 mm，厚度為2.28 mm，為了防止型腔出現(xiàn)充填不滿的現(xiàn)象，在成型該加強(qiáng)筋處對應(yīng)的定模上采用鑲件，并在鑲件上開設(shè)排氣槽，鑲件位于待成型塑件圓孔的內(nèi)部，如圖3 所示。由于2 個鑲件的體積較大，為了保持模具溫度均勻，在2個鑲件上設(shè)計(jì)直通式冷卻水路[4,5]。

圖3 鑲件設(shè)計(jì)

2.3 滑塊設(shè)計(jì)

塑件4 個外側(cè)面上共有10 個扣位，扣位尺寸較小，且脫模距離較短，采用斜導(dǎo)柱驅(qū)動滑塊機(jī)構(gòu)脫模，滑塊布局如圖4（a）所示?；瑝K的T 形槽由螺釘將壓條固定在滑槽上形成，其中成型塑件兩端的5個滑塊的寬度為40 mm，由于模具的空間有限，為了不降低模板的強(qiáng)度，將滑塊設(shè)為單邊T 形槽，如圖4（b）所示，為了防止滑塊卡死，在滑塊底部設(shè)置耐磨片，并在壓條上增設(shè)油槽或鑲石墨等方法，增加滑塊的潤滑。

圖4 滑塊設(shè)計(jì)

2.4 熱流道澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

成型塑件尺寸較大，兩端的高度差為206 mm，落差較大，且塑件中間有尺寸較大的圓孔，影響熔體在型腔中的流動。成型塑件圓孔輪廓上2個高度較高且壁厚較薄的加強(qiáng)筋，需要有足夠的壓力，熔體才能將加強(qiáng)筋處型腔充滿。綜合上述特點(diǎn)，成型塑件采用多點(diǎn)式熱流道進(jìn)澆，由順序閥控制3 個熱流道管[6,7]，澆注系統(tǒng)如圖5所示。

圖5 澆注系統(tǒng)

為了判斷圖5 所示的澆注系統(tǒng)的合理性，通過模流分析軟件進(jìn)行驗(yàn)證。

（1）熔接線分布如圖6（a）所示，主要分布在不同熱流道管的熔體匯合處，這些熔接線形成的原因主要是熔體在型腔中流動時，熔體前鋒的溫度較低，當(dāng)兩股熔體相遇時會形成一條不規(guī)則的曲線，這是不可避免的。但可以通過調(diào)整模具溫度或在可能出現(xiàn)熔接線的位置設(shè)置推桿，讓熔接線顏色變淡，使之符合塑件外觀要求。

圖6 模流分析

（2）困氣位置分布如圖6（b）所示，主要位于塑件側(cè)面的加強(qiáng)筋和扣位等拐角處，這些位置的排氣較困難。解決方案是在可能出現(xiàn)困氣的位置設(shè)置推桿或在分型面上設(shè)置排氣槽，使型腔中的空氣能順利排出[8]。

2.5 推出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

塑件內(nèi)表面沒有扣位，采用推桿推出，由于內(nèi)表面有1條較長的凹槽，且加強(qiáng)筋分布不均勻，導(dǎo)致成型塑件在不同位置的包緊力不同，推桿的布局也不均勻。在加強(qiáng)筋密集、凹槽的位置，包緊力較大，設(shè)置的推桿密度也較大，在成型塑件平坦的位置，包緊力較小，設(shè)置的推桿密度也較小。推桿的直徑為φ16 mm，共設(shè)置21 根推桿，推出系統(tǒng)如圖7所示。

圖7 推出系統(tǒng)

2.6 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了使型腔中高溫的熔體快速冷卻、定型和固化，必須將模具溫度控制在一定的范圍，且模具溫度必須均勻，以防止成型塑件脫模后在冷卻過程中變形。動模的冷卻系統(tǒng)如圖8（a）所示，采用直通水路與水井水路相結(jié)合的方式，在塑件凹坑的位置設(shè)置5 個水井，水井直徑為φ20 mm，為了使模具溫度均勻，用直通水路將5個水井并聯(lián)，在動模的其它位置采用直通水路，與型腔壁的距離保持一致，約為15 mm。定模的冷卻系統(tǒng)如圖8（b）所示，主要采用直通式水路，直徑約為φ10 mm，與型腔壁的距離也保持約為15 mm。所有水路設(shè)置為并聯(lián)，確保進(jìn)入管道中的冷卻水都是常溫，有利于保持模具溫度均勻，用集水塊連接所有直通水路，方便模具拆裝時水路的接駁[9,10]。

圖8 冷卻系統(tǒng)

3 模具結(jié)構(gòu)

模具外觀結(jié)構(gòu)如圖9（a）所示，在定模座板上設(shè)置隔熱板，以切斷注塑機(jī)與模具之間的熱量傳遞，并在定模座板上布置冷卻水路，以控制定模座板的溫度；在模具上設(shè)置撬模槽，以防止鉗工在拆裝模具時敲打模具；在動模座板與推板之間設(shè)置容屑槽，以防止灰塵進(jìn)入動模座板與推板之間，影響推出系統(tǒng)的復(fù)位；在模具上設(shè)置模腳，當(dāng)模具擺放在地面時，由模腳支承模具質(zhì)量，保護(hù)熱流道的電器件；在定模板與動模板之間設(shè)置鎖模條，防止模具在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中出現(xiàn)開模現(xiàn)象，還設(shè)置鎖模塊，可加強(qiáng)動、定模板的定位精度；為了使推板運(yùn)動保持平衡，設(shè)置了6根推板導(dǎo)柱和復(fù)位彈簧；為了加強(qiáng)動模板的強(qiáng)度，在動模座板上設(shè)置了8 根支承柱，如圖9（b）所示。

圖9 模具外觀與支承柱及復(fù)位彈簧

模具采用兩板模結(jié)構(gòu)和熱流道澆注系統(tǒng)，二維結(jié)構(gòu)如圖10所示。模具工作過程：熔融塑料進(jìn)入熱流道管中進(jìn)一步加熱，然后順序閥14控制熱流道管的閥針打開，高溫的熔體進(jìn)入型腔，經(jīng)充填、保壓、固化、冷卻、定型后，動模與定模在分型面處打開，同時斜導(dǎo)柱18 驅(qū)動滑塊19 做脫模運(yùn)動。動模與定模完全分開后，注塑機(jī)推動模具的推板3、推桿8 等推出機(jī)構(gòu)推出成型塑件。成型塑件取出后，推出機(jī)構(gòu)在復(fù)位彈簧6 的推動下復(fù)位，然后動模與定模合模，模具完全閉合后，即可開始下一次注射。

圖10 模具二維結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語

塑件外形尺寸較大，但高度小，為了保證模具模板的強(qiáng)度，定模與動模采用整體結(jié)構(gòu)，塑件上扣位的尺寸也較小，為了不影響模具的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)的滑塊采用單邊T形槽結(jié)構(gòu)，并在滑塊上安裝彈簧，輔助斜導(dǎo)柱驅(qū)動滑塊運(yùn)動。模具經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)合理，脫模動作穩(wěn)定可靠，成型塑件質(zhì)量達(dá)到了使用要求。