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塑料模具 |
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台扇底座注射模设计 |
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作者：株洲工学院 丁智平 |
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1 塑件工艺分析
台扇底座塑件如图1所示，材料为ABS，具有较高的机械强度，流动性好，易于成型，成型收缩率小，理论计算收缩率为0.5%，溢料值为0.04mm，比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短，制件尺寸稳定，表面光泽。塑件为喇叭形，高度尺寸较大，16个Ф3.2mm孔安装自攻螺钉，A-A剖面上2个Ф8mm孔处需侧抽芯，小端(虚线处) 型芯为较薄的两刀片状，未注明壁厚处均为2mm。塑件外表要求光滑美观，型腔表面粗糙度Ra =0.1μm。
图1
2 模具结构及工作过程
模具结构如图2所示。
图2 模具结构
1. 定模框垫板 2. 浇口套 3. 定位环 4. 定模座板 5. 定模框 6. 型腔板7. 导柱 8. 水嘴 9、28. 导套 10. 动模框 11. 螺钉 12. 复位杆 13. 推杆固定板 14. 推杆垫板 15. 动模座板 16、17、20、25. 推杆 18. 推管19. 螺塞 21、34、35. 型芯拼块 22. 支承柱 23. 定位柱 24. 弹簧 26. 限位导柱 27.限位块 29. 定距分型拉紧机构 30. 垫块 31. 推板导柱 32. 推板导套 33. 型芯芯棒 36. 侧抽芯机构 37. 型腔镶块
2. 1 浇注系统
由于该塑件呈较深喇叭形，模具设计采用直接浇口(见图2) 。这种浇注系统塑料流程短，流动阻力小，流道存料少，进料快，动能损失小，传递压力好，保压补塑作用强，有利于排气及消除熔接痕，且模具结构简单、紧凑，制造方便。风扇装配后，留有浇口痕迹的塑件E面(见图1) 处于台扇内侧，不影响台扇外形美观。直浇口经过浇口套2、型腔镶块37在末端F 处(见图2件21) 开有冷料穴，用来储藏注射间隔期间由于喷嘴端部温度降低造成的冷料。型腔镶块材料为9CrWMn， 热处理硬度为48-52HRC。
2. 2 分型面选择
由于塑件外形简单，而内形有较多的孔、筋，外表面粗糙度值低于内侧，塑件成型收缩后必然留在型芯上，故模具分型面设在塑件截面轮廓最大部位，与开模方向垂直(图1G处) ，开模后有利于脱模机构顶出塑件。此分型面不影响塑件外观及配合面(图1H处) 的质量，且分型面处产生的飞边容易修整加工。
2. 3 侧抽芯机构
成型塑件侧壁的2个Ф8mm孔所需采用的抽芯机构如图3 所示，它是利用定模的分模运动完成抽芯动作。模具合模时，压紧块38的斜面推动滑块40， 使活动型芯42与型腔镶件37贴合。塑件成型时，压紧块楔紧滑块40，防止其因受塑件成型侧压力而后退。模具开模时，定模座板4与定模框垫板1分离，抽拔螺钉39通过滑块的T型槽(见图3A向)迫使滑块及活动型芯作侧向运动， 实现活动型芯与塑件分离。定位挡块43、弹簧41是滑块的定位装置，其保证合模时抽拔螺钉、压紧块能准确、可靠地进入滑块相应位置，使滑块、活动型芯恢复原位。
抽拔螺钉在滑块T 型槽内抽动时有较大的侧向分力，故摩擦力较大。抽拔螺钉与滑块相应部位间设计有0.40-0.50mm的间隙，以减小抽拔螺钉与滑块的摩擦，避免抽拔螺钉和滑块T 型槽之间拉毛或咬死。
2. 4 顶出机构
由于开模后塑件留在型芯上，故本模具采用了简单的顶出机构(见图2) ，对其中9个Ф3.2mm较深孔采用推管顶出，推管在整个周边接触塑件，这样不会留下明显的顶出痕迹，其余Ф3.2mm孔及加强筋上的26个Ф4mm凸台及塑件上其它合适处还采用了共48根推杆，保证了塑件在顶出过程中所受推力均匀合理，使塑件平稳脱出。
本模具利用复位杆12使推杆、推管复位，同时，因推杆多，复位力较大，还设计有弹簧24与复位杆配合使用，避免了复位过程中发生卡滞或顶出零件不能准确复位的情况。
2. 5 定距分型拉紧机构
塑件侧抽芯机构位于定模部分，同时，动、定模分离前直浇口凝料应脱离浇口套，故定模须先分模，以保证塑件留于动模，避免活动型芯损坏。图4所示定距分型拉紧机构(见图4) 的挂钩49安装在动模框10上，挂钩座47固定在定模框5上。挂钩在滚棒45、弹性块46、调节螺钉48的作用下，带动定模框一起移动，定模分模，使侧抽芯机构中的活动型芯脱出塑件，直浇口凝料脱离浇口套，定模框行至极限位置，限位导柱上的限位块(图2 中件27) 阻止定模框继续运动。当滚棒给挂钩的拉紧力小于注射机开模力时，挂钩脱离挂钩座，实现动、定模分模。调节螺钉48可调节拉紧力的大小。
图4 定距分型拉紧机构
44. 垫板 45. 滚棒 46. 弹性块 47. 挂钩座 48. 调节螺钉 49. 挂钩
2. 6 成型零件
为了改善成型零件的加工工艺性，本模具的型芯、型腔均采用组合式， 型腔由两部分组成，即型腔板6、型腔镶块37；型芯由三部分构成，即型芯拼块21、型芯拼块34、型芯拼块35，此种结构减少了贵重材料的消耗。
由于型腔较深，且横截面不大，若采用整体结构加工，成型表面不易进行抛光修整，因此将型腔板设计成沿塑件(见图1) Q-Q面对开，用销、螺钉将两半紧固成整体加工，然后将两半打开分别对成型部位进行抛光，再将型腔板拼合成整体，成型处镀硬铬，以提高耐磨性，并使拼合件的接缝无明显痕迹，使塑件表面光洁美观。此外，型腔板的外形设计成1°10′的斜面，与定模框5配合，锁紧型腔板。
位于型芯拼块21小端的两刀片状截面尺寸与其它部位相差悬殊，可将型芯小端做成拼块式，避免淬火时开裂或变形过大。
2. 7 冷却系统
根据塑件形状及模具结构限制，定模冷却水道直径为Ф12mm(见图2) ， 与模外软管连接形成循环冷却，动模部分型芯拼块21中所嵌型芯芯棒33上也钻有直径Ф8mm的循环式冷却水孔(见图2) 。
2. 8 模具工作过程
模具合模，塑化后的粘流态塑料熔体注入并充满模具型腔，熔体经保压、冷却凝固定型。注射机移动板带动模具开模，定距分型拉紧机构29使定模框5 随动模一起移动。定模分模，直浇口凝料从浇口套2 中脱出，与此同时，抽芯机构将活动型芯(图3中件42) 从塑件侧壁中抽出。限位块27 阻止定模框继续移动，定距分型拉紧机构分离，塑件留于型芯，动、定模分模，注射机顶杆推动模具顶出机构，顶出塑件。顶出机构、抽芯机构复位，合模， 至此完成一个注射周期。
应注意的是：型腔板6由于加工工艺要求采用拼合形式分开加工，故应特别注意拼合处不能有塌角，否则会影响塑件质量。(end)
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(3/28/2007) |
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