遙控面板注塑成型模具設(shè)計(jì)研究

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摘要:介紹了遙控面板注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)。利用側(cè)澆口進(jìn)料，采用組合式型芯型腔結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)部倒扣利用斜頂結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)成型。對(duì)同類型模具設(shè)計(jì)提供借鑒。

關(guān)鍵詞:斜頂;側(cè)澆口;型芯型腔;成型

1塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工藝性分析

圖1所示塑件是空調(diào)遙控面板，材料為聚碳酸酯(PC)，為無(wú)色透明粒料，要求具有一定的強(qiáng)度和耐磨性能，中等精度，外表面無(wú)瑕疵、美觀、質(zhì)量輕、性能可靠。(1)塑件外形尺寸:長(zhǎng)121mm最大寬度47mm最大高度15mm，平均料厚1mm，屬薄殼類。(2)塑件內(nèi)側(cè)面設(shè)計(jì)有倒扣，注射成型時(shí)需要斜頂結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)成型。(3)影響因素眾多，塑件尺寸公差要求按國(guó)標(biāo)GB/T14486-2008設(shè)計(jì)，屬大批量生產(chǎn)。

2模具設(shè)計(jì)

本模具為采用一模兩件，側(cè)澆口進(jìn)料，設(shè)置冷卻系統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)的注射成型模具，模具結(jié)構(gòu)如所示。采用聚碳酸酯(PC)，其成型收縮率為0．5%～0．8%，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取0．55%。2．1分型面選擇。該塑件外形要求美觀，無(wú)瑕疵，表面質(zhì)量較高。根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，采用塑件則留在動(dòng)模一側(cè)，模具結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，選擇塑件底面作為分型面。2．2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時(shí)，也應(yīng)盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)對(duì)該塑件結(jié)構(gòu)的分析及已確定的分型面的位置，綜合對(duì)塑料成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較，確定該塑件的模具采用側(cè)澆口形式。2．3主要成型零件設(shè)計(jì)。由于成型零件直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的結(jié)構(gòu)質(zhì)量直接影響道塑件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性以承受塑料的擠壓力和料流的摩擦力。凹模采用CrWMn。熱處理硬度要求達(dá)淬火至54～58HRC。成型表面鍍鉻深度為0．015～0．02mm，鍍鉻后拋光，脫模斜度0．2°成型部分達(dá)Ra為0．10μm;配合部分應(yīng)達(dá)Ra0.8μm;其余部分應(yīng)達(dá)Ra為6．3μm;型芯采用組合式型芯結(jié)構(gòu)，該型芯結(jié)構(gòu)相對(duì)牢固。材料采用CrWMn。2．4斜頂側(cè)向分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。該空調(diào)遙控面板內(nèi)部倒扣需要利用斜頂側(cè)向分型抽芯分型機(jī)構(gòu)成型。采用如圖的斜頂機(jī)構(gòu)，在頂出過(guò)程中，斜頂在頂出力的作用下，沿動(dòng)模板13及型芯25上的避空孔運(yùn)動(dòng)，完成側(cè)向成型。綜合考慮模具結(jié)構(gòu)，斜頂頂部與成型面做成一體，便于成型與塑件的推出，為避免鏟膠斜頂頂部與成型部分留有空隙0.05mm。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)，斜頂高L為125．6mm，斜頂傾斜角取α=6°，長(zhǎng)A=6mm，寬B=6mm，底座固定在推桿固定板15上，在斜頂工作端設(shè)置垂直定位和水平定位設(shè)計(jì)，便于斜頂?shù)募庸ぁ⒍ㄎ弧１芸湛着c斜頂間隙配合，為保證每次成型配合精度高，斜頂采用線切割加工，避空孔采用臥銑加工。2．5冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)冷卻水體積流量確定冷卻管道直徑8mm。空調(diào)遙控面板塑件注射成型模具的冷卻分為兩部分，一部分是型腔的冷卻，另一部分是型芯的冷卻。型腔的冷卻水道結(jié)構(gòu)在型腔24內(nèi)的一條8mm的冷卻水道完成的。型芯的冷卻水路在塑件下方，圍繞塑件一周。型芯與型腔之間的空用密封圈密封。2．6推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)選用推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。該單個(gè)塑件采用6根頂針頂出。推桿選用直徑為4mm、3mm標(biāo)準(zhǔn)直通式推桿，工作端面為圓形。

3模具工作過(guò)程

塑化好的熔料在注塑機(jī)注射壓力作用下，經(jīng)噴嘴通過(guò)模具澆注系統(tǒng)高速射入模具型腔。保壓補(bǔ)縮后冷卻定型，塑件冷卻到一定溫度注塑機(jī)開模，導(dǎo)柱5導(dǎo)套6起導(dǎo)向作用，分型面C-C開模，凝料被拉料桿4拉斷為下次注射做準(zhǔn)備，注塑機(jī)頂出機(jī)構(gòu)推動(dòng)推板16帶動(dòng)推桿固定板15上的斜頂27完成側(cè)向分型，同時(shí)推桿20也隨推力實(shí)現(xiàn)脫模，使塑件與主型芯分離，凝料脫離拉料桿。注塑機(jī)頂桿后退時(shí)，在彈簧3作用下，推桿固定板帶動(dòng)斜頂27，使斜頂27復(fù)位，合模進(jìn)行下一循環(huán)。

4結(jié)語(yǔ)

本模具采用一模兩件，側(cè)澆口進(jìn)料，有合理的設(shè)置推出系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)及斜頂側(cè)向分型機(jī)構(gòu)，采用UG三維造型，CAD二維示意圖，計(jì)算等分析塑件，同時(shí)考慮到實(shí)際的生產(chǎn)需要，在保證成型塑件質(zhì)量的前提下，盡量降低成本適用模具合理的加工方法，從而做出此合理的模具設(shè)計(jì)，可對(duì)同類型模具設(shè)計(jì)及制造提供借鑒。

作者:馮諾瑩 黃添彪 單位:浙江海洋大學(xué)東海科學(xué)技術(shù)學(xué)院