復(fù)雜旋鈕注塑模設(shè)計(jì)
2014/12/1 13:40:03
1 塑件結(jié)構(gòu)工藝分析
復(fù)雜旋鈕塑件，材料為聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（PC/ABS），收縮率為0.5%，其外形尺寸為Φ20×16mm，平均厚度2.5mm。該塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，既有肋板，又有裝配用的結(jié)構(gòu)，要求電絕緣性能好，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，耐磨性、阻燃性和尺寸穩(wěn)定性高。
塑件的外表面結(jié)構(gòu)簡單，由凹模成型即可。塑件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如由整體的凸模成型，會(huì)使得凸模結(jié)構(gòu)復(fù)雜給制造帶來困難，同時(shí)塑件不易脫模，因此考慮采用后模仁鑲件和鑲針成型塑件內(nèi)部裝配用的結(jié)構(gòu)。同時(shí)，由于塑件成型后對后模側(cè)成型零件的抱緊力較大，采用一次脫模易損壞塑件，因此考慮采用二次脫模結(jié)構(gòu)。
2 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于塑件表面質(zhì)量要求較高，且生產(chǎn)批量大，因此采用一模四腔布局，潛伏式澆口進(jìn)膠，主流道截面采用圓形截面，分流道設(shè)計(jì)應(yīng)能使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換，并盡快充滿型腔，流動(dòng)中溫度降低應(yīng)盡可能小，阻力盡可能低，同時(shí)應(yīng)能使塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。澆口的入膠點(diǎn)選在后模仁鑲針上，既可以不影響塑件的外觀質(zhì)量，又易于澆口切斷自動(dòng)脫模。
2.2 成型零件設(shè)計(jì)
為了延長前、后模的使用壽命，同時(shí)又不浪費(fèi)價(jià)格昂貴的模仁材料，且為了凹凸模損壞后維修、更換的方便，凹、凸模的設(shè)計(jì)均采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)，即將稍大于型腔的模具材料制成凹、凸模嵌入模板中，并用螺絲止轉(zhuǎn)，再通過后模仁與前模仁之間的靠破關(guān)系，形成兩者之間的定位。為降低后模仁制造難度和方便塑件脫模，后模仁在分模時(shí)采用組合式，分模后得到的零件有后模仁鑲件、后模仁鑲針（成型塑件內(nèi)部孔）和斜頂（成型塑件內(nèi)部肋板）。在此，采用Pro/E的模具設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行分模，為簡化設(shè)計(jì)，分模圖中只設(shè)計(jì)出一個(gè)型腔，最后分模。
在鋼材的選擇上，由于此塑件表面要求進(jìn)行拋光處理，而底部要求不高，并且產(chǎn)量較大，通過筆者經(jīng)驗(yàn)和橫向?qū)Ρ?，前模仁選用一勝百ASSAB8407鋼材，其作為熱作模具鋼材，具有優(yōu)良的耐熱性及抗龜裂性，且加工性能好；后模仁部分選用NAK80，其作為預(yù)硬鋼，拋光性能良好，并且放電性能高，具有很好的焊接性。
2.3 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成型后的塑件既對后模仁鑲件、后模仁鑲針有抱緊力，也對塑件的內(nèi)部肋板有較大的抱緊力。為分散抱緊力，使塑件能被平穩(wěn)地推出，頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為二次頂出。第一次頂出由頂針板下的彈簧和B型小拉桿配合形成。第一次開模時(shí)，在頂針板下彈簧的作用下塑件被頂出（頂出距離由B型小拉桿控制），脫離后模仁和后模仁鑲針，同時(shí)潛伏澆口被切斷。第二次頂出是在注射機(jī)頂桿推動(dòng)頂針板的作用下，頂針板帶動(dòng)斜頂桿，斜頂桿帶動(dòng)斜頂將塑件再次頂出，塑件脫離后模仁鑲件。
2.4 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于塑件表面質(zhì)量要求較高，產(chǎn)品批量生產(chǎn)，為了縮短成型周期，需要對模具進(jìn)行冷卻。要注意減小前后模側(cè)模仁的溫度差，要求模溫波動(dòng)不超過±2.5℃，既保證管道冷卻水湍流狀態(tài)的流速和流量，還要保證足夠的水壓。出入水的溫差控制在5℃左右，冷卻管道布置應(yīng)均勻，管道回路為平面式，在鑲塊四周布置斷面為圓形的水路。管道加工后，用止水塞控制冷卻液的流動(dòng)，前后模板內(nèi)的水由前后模板引入，并在模板上加工溝槽，安裝防漏密封圈。
2.5 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
塑件屬于一般的小型塑件，且不采用特殊的高速注射，在此可利用分型面和斜頂、鑲件、鑲針與孔的配合間隙排氣。
2.6 模架的選擇
在模架選擇時(shí)，要考慮到型腔和其他零件的布置，在能保證模具結(jié)構(gòu)合理安排的前提下，使模架盡量簡潔。本模具選擇龍記CI2023A60B70C100標(biāo)準(zhǔn)模架，并增加兩支Φ16×125mm的中托司，在頂針板下面增加一塊材質(zhì)為S50C的模板。
3 模具工作過程
模具結(jié)構(gòu)。模具開模時(shí)，在彈簧15的作用下，塑件被頂出，脫離后模仁和后模仁鑲針，同時(shí)潛伏澆口被切斷，頂出到一定距離時(shí)，B型小拉桿16的凸邊碰到動(dòng)模座板，第一次頂出結(jié)束。模具繼續(xù)向后模側(cè)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到一定距離時(shí)，注射機(jī)頂桿推動(dòng)頂針板，頂針板帶動(dòng)斜頂桿10，斜頂桿10帶動(dòng)斜頂9將塑件再次頂出，塑件脫離后模仁鑲件，同時(shí)在頂針23的作用下分流道凝料也一起被頂出。合模時(shí)，由于彈簧13的作用，在模具還未閉合時(shí)，頂針面板帶動(dòng)斜頂桿10和后模仁鑲件一起回復(fù)到原位，實(shí)現(xiàn)了頂出機(jī)構(gòu)的優(yōu)先復(fù)位。
4 結(jié)論
該模具利用潛伏式澆口，使得旋鈕塑件的表面質(zhì)量得到了保證。結(jié)合旋鈕塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用斜頂、后模仁鑲件和后模仁鑲針等零件成型塑件，同時(shí)為分散旋鈕塑件對成型零件的抱緊力，通過彈簧、小拉桿等零件的相互配合巧妙地實(shí)現(xiàn)了二次頂出，模具結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行可靠。
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- HL.31020 HL型工程塑料半封閉拖鏈
- 材質(zhì)：增強(qiáng)尼龍
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- HL.41141 鉸鏈
- 材質(zhì)：鋅合金
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- HL.41161鉸鏈
- 材質(zhì)：不銹鋼202/304/316
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- HL.41108 鉸鏈
- 材質(zhì)：增強(qiáng)尼龍
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- HL.14190 橢圓拉手
- 材質(zhì)：膠木
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- HL.12250三角箭形把手
- 材質(zhì)：ABS
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- HL.12200三角箭形把手(旋鈕)
- 材質(zhì)：膠木
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- HL.41125 鉸鏈
- 材質(zhì)：鋼材
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- HL.13260 大把手
- 材質(zhì)：膠木
