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塑料模具 |
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钓鱼杆塑料管节头模具设计 |
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newmaker 来源：《现代模具》 |
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摘要：通过对钓鱼杆管接头的结构分析，确定模具结构设计方案，，介绍了侧滑块、斜导柱脱螺纹机构，型腔、型心的结构形式，及锁紧机构的设计。实践证明模具结构简单可靠，满足塑件的质量要求。对同类产品有借鉴作用。
关键字：半开放式型腔;斜导柱;侧滑块;制动机构;型芯
1 制件工艺分析
从图1中可以看出该塑件结构虽然不太复杂，但却有以下几个特点①外形不规则，上部为园方结构尾端为四片插脚;②塑件中间部分为螺纹结构;③薄壁、塑件表面不允许有气孔、熔接痕、翘曲等明显缺陷。据以上分析，模具在设计中主要存在以下几个方面的问题：①外形如何成型、型腔采用何中结构;②螺纹结构如何脱模;③型芯的结构形式;④顶出机构的设计如何保证顺利脱摸;④浇口的位置选择。
图1 制件图
2 模具结构
由于该模具具有中间螺纹、尾端插片式的结构，难以设计型芯。所以模具的型腔及型芯结构、浇注系统、脱模形式脱螺纹机构的设置是模具设计中必须考虑的问题。
该模具在初设计时曾考虑用液压自动脱螺纹机构，但这样会增加生产成本，且可靠性不高。由于该产品研制周期很短，从模具设计到提供用户产品仅40天的时间，因此如何简化模具结构、降低模具成本、提高模具的可靠性、缩短研制周期是该模具设计中的重点和难点。也是该模具设计过程中需要着力解决的问题。图2为该模具的结构简图，从模具的结构图中可以看出，模具具有以下特点：半开放型腔，浇口自动脱落，斜导柱带滑块进行脱螺纹。模具结构简单，下面对该模具的结构加以分析。
1.下模板 2.螺钉 3.模脚4.动模板5. 复位杆 6. 导柱 7.导套 8.压紧块 9.型腔固定板 10.定模板 11.螺钉 12. 浇口套 13. 斜导柱 14. 螺钉 15. 侧滑块Ⅰ 16. 顶杆 17.固定板 18.螺钉 19.顶板 20.垫板21.侧滑块Ⅱ 22.定模型腔 23. 大型芯 24. 十字型芯25. 销 26.动模板 27. 螺钉
图2 模具结构
2.1型腔的结构分析与设计
型腔的设计是该模具设计中的重中之重，型腔的结构形式，如图3所示，直接影响塑件的成型质量和脱模方式，如采用整体式型腔不但结构复杂、加工成本提高，而且会给分型面的选取及塑件的脱模造成很大的困难，因此模具在设计中采用分段成型，半开放的模具结构(即部分为敞开式)型腔由定模型腔板、侧滑块Ⅰ，侧滑块Ⅱ、动模型腔板等组合而成。其中侧滑块Ⅰ、侧滑Ⅱ块构成开放式型腔成型中间螺纹部分尺寸。定模型腔板、十字筋板、动模型腔板分别成型塑件的两端，开模时侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ由斜导柱11 带动左右分开，塑件包裹在动模型心上，从动模型腔板中脱出。为了便于塑件脱模，同时从模具结构及进料方式平衡考虑，该模具采用一模两腔，等距分布。
1. 动模板 2.十字型芯 3. 十字型芯 4.侧滑块 5.定模型芯 6.浇口套 7.浇口 8. 定模型腔 9.销 10.动模板
图3 型腔结构
2.2型芯的分布与设计
该塑件尾端的四个片壮结构使塑件形成四个小槽,采用整体式型心成型,型心加工成本高,所以采用动模十字筋型心及定模直通式大型心组合成型。这就要求十字筋型芯与大型芯有较高的配合，要求结合面贴紧和紧密，防止间隙存在。
2.3脱螺纹机构的分析与设计
(1)侧滑块的设计
确定了型腔的结构与分型面的位置，侧滑块的结构设计就成了模具设计中的关键，如图4所示，该模具采用半开放的型腔结构,侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ主要成型零件中部的螺纹部分，同时与斜导柱一起完成脱螺纹。由于侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ在使用中滑块不断的滑动，较易磨损，因此材料选用Gr12MoV，加工前调质，加工后淬火硬度50～55HRC。
图4 斜导柱侧滑块机构
(2)滑道的设计
在模具设计中，滑道由图5 中的动模板单独形成，在动模型腔板上开梯形槽来实现。
图5 侧滑块
图6 动模型芯板
(3)侧滑块的定位
如图7所示，由于制件中间的螺纹部分在侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ上成型，因此侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ的定位成了设计的关键，为了防止制件螺纹发生错位现象，合模时必须保证滑块的准确定位，主要由滑道及斜导柱保证外，为了保证合模时斜导柱能准确可靠地进入滑块的斜孔，滑块在完成脱螺纹后不任意滑动，为此滑块需要有灵活、可靠、安全的定位装置，因此，在动模型腔板与侧滑块间设计了由弹簧、钢球构成的制动及锁紧装置，保证侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ合模后与定模型腔板的锁紧无滑移现象，确保了螺纹部分的拼接质量。
图7 滑块的定位
2.4 浇注系统的分析与设计
模具主流道设计成圆锥形衬套，利于凝料顺利拔出，在主流道口设计半圆形凹坑，保证与喷嘴处紧密对接，采用点浇口进料口，从侧滑块的侧壁注人塑料，成型后顶出制件和浇道，进料口就自动被切断。
3 模具的工作过程
(1)动模随注塑机开合模系统移动，在分型面处动模与定模型腔板配合，侧滑块1、侧滑块2在斜导柱11的驱动下沿动模板合拢，侧滑块1与侧滑块2紧密配合，由导柱15，导套16保证闭合精度。
(2)型腔内的塑件经保压、压实、冷却到一定温度后，由注塑机的开模系统带动动模分型开模，当分型面打开时，有斜导柱11驱动滑块1、滑块2侧向滑滑动脱出螺纹，与此同时，零件包裹在十字筋型心上，浇注系统随零件从主流道衬套1中拉出，随另件与动模一起后移。
(3)当动模退到一定位置时，在注塑机的顶出装置的作用下，由推杆，推板、顶杆组成的推出机构将零件及流道凝料从动模型腔板上推出。
4 模具设计、加工注意事项
(1)侧滑块1，侧滑块2的斜导柱孔要与动模板配合加工，以保证螺纹的质量。
(2)可通过配磨垫片的方法来保证动模定模型心无间隙贴合。
(3)由于采用了弹簧、钢球定位装置来防止开模后滑块的滑移，以保证螺纹部分成型。装配时应保证侧滑块1、侧滑块2平稳滑动，无卡滞、跳动现象。
5 小结
模具采用半开放式型腔、斜导柱带滑块的侧向脱螺纹方法，解决了中间带螺纹的模具设计这种模具成本低，易于操作且工作平稳可靠。制件脱模后平整、可靠。成型质量符合技术要求。达到了满意的效果。
参考文献
[1] 成大先.机械设计手册.化学工业出版社.
[2] 李学峰.塑料模设计及制造.北京：机械工业出版社，2003.
[3] 阎亚林.塑料模具图册.北京：高等教育出版社，2004.
[4] 王孝培.塑料成型工艺及模具[M].北京：机械工业出版社，2001.(end)
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(7/6/2008) |
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