圓盤三抽芯注塑模結(jié)構(gòu)研究

嚴(yán)金榮

（廣東省機(jī)械高級技工學(xué)校，廣東 廣州 510450）

圓盤三抽芯注塑模結(jié)構(gòu)研究

嚴(yán)金榮

（廣東省機(jī)械高級技工學(xué)校，廣東 廣州 510450）

本單位接到的制品為ABS圓盤三抽芯注射模設(shè)計(jì)，由于其360。內(nèi)抽芯結(jié)構(gòu)比較特殊，我利用UG來完成制品模3D模型，利用CAD/UG來完成其裝配圖和零件圖。

塑料；注射模；UG；CAD

塑料件在如今日常生活中及現(xiàn)代工業(yè)出產(chǎn)范疇中占有很重要的位置。選用模具成型的技術(shù)替代傳統(tǒng)的切削加工技術(shù)，能夠進(jìn)步出產(chǎn)功率，確保零件質(zhì)量，節(jié)省資料，下降出產(chǎn)成本，然后獲得很高的出產(chǎn)功率。因而，在機(jī)電、外表、化工、汽車和航天航空等范疇，塑料已成為金屬的良好代用資料并得到了廣泛的使用，呈現(xiàn)了金屬資料塑料化的趨勢。

1 塑件成型工藝性分析

（1）設(shè)計(jì)簡介。本次某電器外殼圓盤模具設(shè)計(jì)課題源于生產(chǎn)實(shí)際，不同于一般的理論性設(shè)計(jì)，詳細(xì)地?cái)⑹隽四＞叱尚徒Y(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)形式，流道澆口設(shè)計(jì)，斜頂內(nèi)抽芯等的設(shè)計(jì)，模具整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由不規(guī)則曲面構(gòu)成，殼內(nèi)有多處定位和固定加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，不能用一般的常規(guī)上下模結(jié)構(gòu)形式就能達(dá)到要求。而零件圖的繪制在UG軟件中也較難畫出。所以本次設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)較為特殊，比較有代表意義。

（2）塑件（某圓盤三抽芯）分析。塑件的生產(chǎn)批量——中等批量。

（3）零件結(jié)構(gòu)特征、塑料的性能、技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)工藝性的分析。塑料制品形狀如圖1。

2 模具的設(shè)計(jì)

2.1擬定模具結(jié)構(gòu)形式

該圓盤零件，形狀較為復(fù)雜，內(nèi)面有三處內(nèi)扣結(jié)構(gòu)，且零件尺寸較小，考慮到經(jīng)濟(jì)性故選用一模一腔法。

若采用方案一動定模腔均可采用慢走絲電火花加工工藝加工成型，且加工精度較高。分模后后塑件留在動模內(nèi)，由于塑件整體在動模和定模內(nèi)分模內(nèi)插入型芯來實(shí)現(xiàn)，而且結(jié)構(gòu)簡單可靠。

一般來說，分型面的最佳選擇位置是塑料熔體在模具內(nèi)的最大投影位置，經(jīng)過分析結(jié)構(gòu)可以得到下午分型面位置，本次外殼設(shè)計(jì)為點(diǎn)澆口，應(yīng)該用三版模式結(jié)構(gòu)，設(shè)置雙分型面。

圖1　塑料制品形狀圖

圖2　分型面結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)以上分析，我們可以得到如圖2方案。

根據(jù)UG的自動測算體積功能可求得該塑件的體積為：V1=94.13 cm3，其中估算澆注系統(tǒng)凝料體積為：Vj=0.6V1=0.6×94.13=56.48 cm3，故有一次注射所需的塑料總體積為：V=V1+Vj=94.13+56.48=150.61 cm3

查手冊得聚丙烯PP的密度為：P=0.90 g/cm3

塑件的質(zhì)量為：M1=PV1=0.90×94.13=84.72 g

澆注系統(tǒng)凝料質(zhì)量為：M=V=0.9×56.48=50.83 g

塑件和澆注系統(tǒng)凝料總質(zhì)量為：

M=M1+M2=84.72+50.83=135.55 g

根據(jù)一次所需要的注射量為v=150.61 cm3，初步選取螺桿式注塑成型機(jī)XS-ZY-500。最終確定注射機(jī)型號為XS-ZY 500/350。

熔融狀態(tài)下的液體塑料通過注塑機(jī)噴嘴通向模具型腔的流動通道我們稱之為模具的澆注系統(tǒng)，他的作用是通暢的引導(dǎo)塑料熔體快速飽滿地充滿型腔各處，從而獲得擁有高質(zhì)量外觀的電器外殼產(chǎn)品。

主流道長度通常按模具前模的厚度來考慮，以減小充模時(shí)的壓力降和減小物料損耗為原則，主流道長度一般認(rèn)為越短越好，對于中小型注塑模具，其總長最好控制在50 mm以內(nèi)，通過查閱資料可知，模具的分流道的截面比較常見的有：圓形、梯形、六角形和U字型等。各種截面的效率為：圓形0.25D，正方形0.25D，六角形0.217D，U字型0.153D，梯形0.195D，D為截面大端寬度。圓形或六角形分流道常用與模具分型面為平面的時(shí)候，而當(dāng)分型面不是平面時(shí)，一般選用梯形或圓形流道。良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)是設(shè)計(jì)分流道的最終目的，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失和熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。而分流道本設(shè)計(jì)采用矩形截面。

根據(jù)設(shè)計(jì)的一模一腔布局我們看出，本次設(shè)計(jì)的澆口采用直澆口方案，分三點(diǎn)同時(shí)進(jìn)膠，這樣處理能有效減少注塑的壓力與熱量損失，該澆口注塑壓力和熱量損失最少，具有很好的成型性，補(bǔ)縮效果很好。

根據(jù)模具尺寸，得到型芯型腔尺寸，從而最終確定本設(shè)計(jì)選用的模架為FCI3335模架，模架的安裝高度365 mm。設(shè)計(jì)采用UG的中自動導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)模架，選用的導(dǎo)柱、導(dǎo)套也相應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值。模具結(jié)構(gòu)的具體形式如圖2。

2.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

由于圓盤外殼比較復(fù)雜，所產(chǎn)生的分型面與模具的接觸面比較多，所以分型面的間隙也比較多，也就可以利用其間隙進(jìn)行排氣。另外模具的側(cè)抽芯組織也能夠排氣，所以能夠不必要再設(shè)計(jì)規(guī)劃排氣槽。

2.3斜推桿內(nèi)抽芯的設(shè)計(jì)

當(dāng)塑料產(chǎn)品具有與開模方向不一樣的側(cè)孔或者內(nèi)扣或者凹陷時(shí)，通常都必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹穴的零件做成可動的組織，當(dāng)然除了很少狀況能夠強(qiáng)行脫模外。在塑件脫模前，先將其抽出，然后再從型腔中和型芯上脫出塑件。完結(jié)側(cè)向活動型芯抽出和復(fù)位的組織就叫側(cè)向抽芯組織。由于該圓盤為內(nèi)扣內(nèi)抽芯，故采用斜頂抽芯機(jī)構(gòu)。

根據(jù)塑件的特點(diǎn)、分型面的選擇，側(cè)向型芯或側(cè)向成型模腔從成型方位到不妨礙塑件的脫落推出方位所移動的間隔稱為抽芯距，用s表明，為了安全起見，內(nèi)抽芯間隔一般比塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺的高度大2～3 mm，本規(guī)劃中圓盤外殼內(nèi)向抽芯的是塑件內(nèi)部上的3邊內(nèi)扣，深度為3 mm，所以能夠取內(nèi)抽芯距s為5 mm。

2.4模具的材料

本模具根據(jù)其結(jié)構(gòu)、加工工藝性和使用條件選擇材料如下：

CrWMn用于形狀復(fù)雜，要求熱處理變形小的型腔，型芯；

45鋼具有切削加工性能好，調(diào)制后有較高的強(qiáng)度和韌性，例如：定動模板固定板，頂桿固定板，頂桿墊板、支撐板。

T8A、T10A具有可淬性高，但淬透性差，淬火變形大，需進(jìn)行磨削加工，用于制造耐磨性結(jié)構(gòu)零件。例如：導(dǎo)桿、頂桿、斜導(dǎo)柱、導(dǎo)套。

2.5模具的整體結(jié)構(gòu)圖

模具的整體結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3　模具整體結(jié)構(gòu)圖

3 總結(jié)

該模具的凹模采用整體式型腔，結(jié)構(gòu)簡單、合理，改善了模具加工的工藝性，降低了模具的生產(chǎn)成本。為了解決內(nèi)部三卡扣內(nèi)抽芯問題，本次設(shè)計(jì)了3處斜頂結(jié)構(gòu)，保證了本次產(chǎn)品的平穩(wěn)出模，該模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，型腔、型芯采用組合式，降低了模具的制造成本。成型的殼體塑件質(zhì)量合格穩(wěn)定，使塑件質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和使用要求。

［1］ 梅爾·庫茲（MYER KUTZ）. 材料選用手冊［M］. 化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

［2］ 方昆凡. 工程材料手冊·非金屬材料卷［M］. 北京出版社， 2002.

［3］ 朱龍根. 簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊［M］. 機(jī)械工業(yè)出版社， 1997.

［4］ 葉久新，王群. 塑料制品成型與模具設(shè)計(jì)［M］. 湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 2005.

［5］ 趙昌盛. 實(shí)用模具材料應(yīng)用手冊［M］. 機(jī)械工業(yè)出版社， 2005.

（P-01）

Structure of three-core pulling disc injection mold

TQ320.52

1009-797X（2016）10-0014-03

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.10.003

嚴(yán)金榮（1988-），男，大專，研究方向?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)與制造。

2016-03-28