摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋注塑模具設(shè)計(jì)*

李潤娟，王 勝

(河南廣播電視大學(xué)，河南鄭州 450008)

0 引言

注塑成型是將料筒中已加熱熔融的塑料注射到閉合模具的型腔中成型的一種方法，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)［1］。摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋是摩托車上的常用零件，隨著塑料模具產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，通過注塑成型，縮短了摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋零件的設(shè)計(jì)與制造周期，降低了產(chǎn)品的成本，提高了產(chǎn)品的市場競爭力［2］。筆者對摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)出了一套結(jié)構(gòu)合理的注塑模具。

1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

該設(shè)計(jì)塑件為摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋，它被用于摩托車上面，是一種應(yīng)用普遍的制件，大批量生產(chǎn)。選用的材料為苯乙烯－丁二烯－丙烯腈共聚物(ABS)，圖1為該摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋的二維工程圖。

由圖可知，該塑件的尺寸不大，其外部結(jié)構(gòu)比較簡單，沒有不規(guī)則的形狀，整體形狀為圓柱和孔組成，其結(jié)構(gòu)符合塑件的設(shè)計(jì)要求，該零件屬于簡單零件，模具設(shè)計(jì)時(shí)不必設(shè)計(jì)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。產(chǎn)品成型后，該零件的表面質(zhì)量要求沒有缺陷、毛刺、表面光滑沒有棱角。

通過以上分析可知，制品的總體要求不高，加工和成形都可以得到保證。該塑件采用UG建模后，其三維造型如圖2所示。

圖1 摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋塑件工程圖

圖2 摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋的三維造型圖

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 型腔的分布

根據(jù)注射量、鎖模力、產(chǎn)品的精度要求、經(jīng)濟(jì)性，選擇模具的型腔的數(shù)目為8個(gè)。綜合考慮到模具的復(fù)雜程度擬采用圖3所示的型腔排列方式。

2.2 分型面的確定

分型面的合理選擇對塑件的成型、脫模、模具結(jié)構(gòu)和制造成本都有影響，選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較［3］。通過對塑件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)合分型面的選擇原則，該塑件分型面的選擇如圖4所示。

圖3 型腔分布圖

圖4 分型面圖

2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)塑件的原料及尺寸、型腔的數(shù)目及布置，采用普通澆注系統(tǒng)，由于是多型腔模，必須設(shè)置分澆道，用側(cè)澆口從零件的分型面處進(jìn)料。

2.3.1 主流道設(shè)計(jì)

主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。本設(shè)計(jì)中澆口套結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 澆口套

2.3.2 分流道設(shè)計(jì)

分流道的截面采用圓形截面，結(jié)構(gòu)采用平衡進(jìn)料的分流道形式，為了保證各個(gè)進(jìn)料口同時(shí)均衡的進(jìn)料，分流道與澆口的連接設(shè)計(jì)為圓形分流道與圓形澆口的連接形式。

2.3.3 澆口設(shè)計(jì)

針對摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋的具體結(jié)構(gòu)，澆口選擇在燈蓋一側(cè)的側(cè)澆口，這種澆口可以簡化模具結(jié)構(gòu)，減少澆注塑料的消耗量，提高生產(chǎn)效率。

2.4 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.4.1 凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

凹模用來成型塑件外表面，多裝在注塑機(jī)的固定板上。該設(shè)計(jì)的凹模用整體嵌入式。這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡單、牢固，不易變形，可單獨(dú)加工;型腔形狀與尺寸一致性好，用于塑件尺寸不大的多腔模;并且塑件無拼縫痕跡。結(jié)構(gòu)如圖6所示。

2.4.2 凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

凸模用于成型塑件內(nèi)表面，通常安裝在注射機(jī)動(dòng)模板上。由于注塑成型中，常讓塑件留在凸模上，所以凸模上常裝有頂出機(jī)構(gòu)，以方便塑件脫模，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖6 凹模結(jié)構(gòu)示意圖

圖7 凸模結(jié)構(gòu)示意圖

3 模具總體結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1 模具總體結(jié)構(gòu)

該塑件的模具總體結(jié)構(gòu)如圖8所示。

圖8 摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋模具二維總裝圖

3.2 模具的工作原理

圖8為該摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋的模具總裝配圖。它采用雙層型腔注射模，采用的是可以拉斷分離的兩級主流道和側(cè)澆澆口，兩層分流道開設(shè)在型芯固定板8上面，來自注射機(jī)噴嘴的熔料，在經(jīng)過第一級主流道和上層分流道注入到上層型腔的同時(shí)，通過第二級主流道及下層分流道注入下層型腔完成充模。開模時(shí)，在擺鉤26和掛塊27的限制及彈簧23的作用下，首先從Ⅰ面分型。由于塑件對型芯的包緊力，上層塑件及流道的凝料留在定模推件板11的一側(cè)，Ⅰ面分型時(shí)將上層澆口及主流道細(xì)頸處拉斷，實(shí)現(xiàn)上層塑件與分流道及第二級主流道的自動(dòng)分離。Ⅰ面分型至限位螺釘19限定的距離時(shí)，型腔固定板8繼續(xù)移動(dòng)，并拉動(dòng)定模推件板11，在Ⅱ處分型，將上層塑件及流道凝料脫落。此時(shí)由于限距拉板9的作用，型腔固定板8停止移動(dòng)，同時(shí)壓板22迫使擺鉤26與掛塊27脫離。由于塑件對型芯34的包緊力，使下層塑件、流道凝料及推件板30一起隨動(dòng)模移動(dòng)，Ⅲ面開始分型，同時(shí)拉斷下層澆口。繼續(xù)開模，注射機(jī)頂桿頂住模具頂出機(jī)構(gòu)，并限制推件板移動(dòng)，此時(shí)Ⅳ面打開，將下層塑件及流道凝料脫落。模具重新閉合，即開始下一個(gè)成型周期。

4 結(jié)語

該設(shè)計(jì)在對摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋塑件的表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，確定了合理的型腔分布和分型面，設(shè)計(jì)了合理的澆注系統(tǒng)、凸凹模結(jié)構(gòu)，繪制了模具整體裝配結(jié)構(gòu)圖，闡述了模具的工作原理，該設(shè)計(jì)對類似結(jié)構(gòu)注塑件的模具設(shè)計(jì)有一定的借鑒作用。

［1］ 郭廣思.注塑成型技術(shù)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

［2］ 孫錫紅.我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議［J］.電加工與模具，2010(sl):31－33.

［3］ 沈洪雷，周成彬.塑料注塑模具設(shè)計(jì)手冊［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2010.