韋壯, 楊娟, 何軍全
(1.柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 廣西 柳州 545006;2.百色職業(yè)學(xué)院, 廣西 百色 533000)
成型蓋子類塑件的模具有其自身的特點(diǎn),是塑料模中一類常見(jiàn)的模具[1-4],其設(shè)計(jì)的難點(diǎn)取決于塑件內(nèi)壁或外壁上結(jié)構(gòu)特征,一般需要針對(duì)結(jié)構(gòu)特征確定合理的脫模方式和脫模機(jī)構(gòu)后再進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的整體布局,以確保模具自動(dòng)化生產(chǎn)能順利進(jìn)行[5-8]?,F(xiàn)針對(duì)某物流吊車控制器蓋的成型要求,設(shè)計(jì)1副多板熱噴嘴注射模。
物流吊車控制器蓋結(jié)構(gòu)為半包圍形狀,如圖1所示。塑件結(jié)構(gòu)分為上、下兩部分,上部分為半包圍尖嘴殼,下部分為平臺(tái)型蓋子。上部分半包圍尖角槽中設(shè)有多條橫向加強(qiáng)筋,其上面的弧形頂與下端蓋子的頂面之間構(gòu)成1個(gè)大的倒扣,脫模時(shí)需要使用橫向抽芯進(jìn)行脫模。塑件下半部分蓋子的兩側(cè)設(shè)有側(cè)沉孔,需要使用側(cè)向抽芯才能脫模。下半部分蓋子中央部位設(shè)置3圈加強(qiáng)筋,其中兩側(cè)設(shè)置有倒扣,也需要使用側(cè)抽芯進(jìn)行脫模。塑件材料采用改性工程塑料ABS,ABS中加22%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的玻璃纖維增強(qiáng),增強(qiáng)后ABS的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量等都有提高,熱變形溫度也顯著提高,線膨脹系數(shù)降低,尺寸穩(wěn)定性和精度也能提高,但沖擊強(qiáng)度隨玻璃纖維含量的增加而降低,其次是加阻燃劑改性,改變ABS的易燃屬性,材料收縮率為0.58%~0.65%。
圖1 物流吊車控制器蓋
塑件外觀有一定的要求,進(jìn)澆點(diǎn)最好開(kāi)設(shè)在待成型塑件的內(nèi)壁上,客戶要求開(kāi)設(shè)在圖1所示塑件的G0點(diǎn)位置。
模具采用1模1腔布局,如圖2所示,需要布置2個(gè)側(cè)抽芯滑塊機(jī)構(gòu),1個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)定模先抽芯機(jī)構(gòu)和2個(gè)位于定模一側(cè)的斜推抽芯機(jī)構(gòu)。模具使用4個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)動(dòng)、定模的閉合與開(kāi)啟進(jìn)行導(dǎo)向。
圖2 模具布局
模具結(jié)構(gòu)布置如圖3所示,依據(jù)成型塑件的最大外沿輪廓設(shè)置分型面[9-12],獲得成型塑件型腔的主要成型零件:型腔鑲件1和型芯鑲件4,分別安裝于定模板13和動(dòng)模板14上。成型塑件兩側(cè)的2個(gè)側(cè)沉孔特征分別使用2個(gè)斜導(dǎo)柱滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)施側(cè)抽芯,機(jī)構(gòu)的滑塊分別為右滑塊2和左滑塊3。針對(duì)成型塑件下端蓋子上的3圈加強(qiáng)筋,需要設(shè)置1個(gè)中央型芯鑲件5,有利于型腔進(jìn)行排氣,同時(shí)便于使用數(shù)控加工,不必采用電火花加工。為便于中央型芯鑲件5的安裝,需要增加1塊墊板16。針對(duì)塑件下端蓋子內(nèi)壁上的2處倒扣,使用斜推組件進(jìn)行成型和側(cè)抽芯脫模。斜推組件穿過(guò)中央型芯鑲件5、墊板16、下墊板17,需要在下墊板17的底端設(shè)置耐磨塊8進(jìn)行導(dǎo)向和防磨損。斜推組件的底部分別安裝在斜推座9、10上,2個(gè)斜推座采用T型導(dǎo)軌形式。斜推組件由推板11和推桿固定板19構(gòu)成的組合板進(jìn)行推出動(dòng)作。為配合成型塑件的脫模機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)需要,模架設(shè)置為四板式2次開(kāi)模結(jié)構(gòu),分型面分別為K1、K2面。K1面打開(kāi)時(shí),成型塑件從中央型芯鑲件5上脫模,同時(shí)斜推組件完成側(cè)抽芯,K1面的打開(kāi)由彈簧21提供動(dòng)力,并由1個(gè)拉桿進(jìn)行定距。K2面打開(kāi)時(shí),塑件從型芯鑲件4上脫出,左滑塊3和右滑塊2完成側(cè)抽芯動(dòng)作。
圖3 模具結(jié)構(gòu)布置
針對(duì)成型塑件上部分半包圍尖角槽的脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示,使用定模滑塊32實(shí)施側(cè)抽芯,定?;瑝K32由液壓缸30驅(qū)動(dòng),液壓缸30使用螺紋環(huán)31鎖緊安裝在支座上。定?;瑝K32為定模先抽芯機(jī)構(gòu),必須在分型面K2打開(kāi)前進(jìn)行抽芯。
為使模具整體結(jié)構(gòu)緊湊及降低制造成本,使用潛伏式澆口進(jìn)澆,由斜熱噴嘴22先供料,然后通過(guò)普通流道供給潛伏式澆口G0,潛伏澆口G0為唯一澆口,進(jìn)澆口直徑為φ1.0 mm。
針對(duì)型腔的冷卻,型腔鑲件1和型芯鑲件4內(nèi)都開(kāi)設(shè)有φ8 mm冷卻管道進(jìn)行冷卻。
推板11推出塑件后,必須先復(fù)位,分型面K2才能閉合,因此設(shè)置了彈夾機(jī)構(gòu)26,為確保推板11準(zhǔn)確復(fù)位,設(shè)置了行程開(kāi)關(guān)28。分型面K2打開(kāi)前,液壓缸30活塞桿必須先驅(qū)動(dòng)定?;瑝K32完成側(cè)抽芯,分型面K2閉合前,定?;瑝K32必須先復(fù)位。復(fù)位桿24的上端設(shè)有套蓋,以保證推板11復(fù)位準(zhǔn)確,防止復(fù)位時(shí)拉壞斜推桿6、7。
結(jié)合圖2~圖4所示,待成型塑件的自動(dòng)化注射生產(chǎn)按以下步驟完成:首先模具閉合,注塑機(jī)完成熔體注射過(guò)程,然后模具開(kāi)啟,開(kāi)啟步驟分為4個(gè)過(guò)程。第1步動(dòng)模后退,在彈簧21的作用下,模具先在K1分型面處打開(kāi),中央型芯鑲件5先抽出;第2步液壓缸30活塞桿驅(qū)動(dòng)定?;瑝K32完成定模抽芯;第3步動(dòng)模繼續(xù)后退,模具在K2分型面處打開(kāi),成型塑件從型腔鑲件1中脫模,同時(shí)右滑塊2、左滑塊3完成側(cè)抽芯動(dòng)作;第4步隨著動(dòng)模的繼續(xù)后退,注塑機(jī)頂桿27推動(dòng)推板11,推板11推動(dòng)斜推組件及推桿25將成型塑件從型芯鑲件4上推出,實(shí)現(xiàn)成型塑件的完全脫模。模具復(fù)位閉合時(shí),推板11先復(fù)位,之后定模滑塊32復(fù)位,最后模具按K2、K1分型面順序閉合,開(kāi)始下一個(gè)注射循環(huán)。
介紹了物流吊車控制器蓋的模具設(shè)計(jì),模具為多板式2次開(kāi)模熱流道注射模,采用斜熱噴嘴,以減小模架結(jié)構(gòu)尺寸及降低模具制造成本。模具經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證:結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)作穩(wěn)定可靠,對(duì)類似塑件的成型具有較好的參考作用。