高精外观薄壁塑件模具设计.pdf

47 模具工业2008年第34卷第12期 高 精 外 观 薄 壁 塑 件 模 具 设 计 林红旗 (南阳理工学院,河南 南阳473004) 摘要:通过对高精外观、 薄壁塑件结构的工艺分析,模具采用了多点浇口进料系统和浇注系统凝料自动 切断的3次分型机构及定模侧向抽芯机构,并对外观塑件的点浇口痕迹进行了特殊处理,有效解决了 高精外观、 薄壁塑件注射成形中的难题,最后阐述了模具的工作过程。 关键词:高精外观;薄壁;塑件;模具结构;点浇口;定模侧向抽芯机构 中图分类号:TQ320文献标识码:B文章编号:1001-2168 (2008) 12-0047-04 量很大,模具型腔一般都设为双排。 该饮料瓶瓶坯 口部外侧带有整圈螺纹,模具设置了哈夫式斜导柱 侧向分型抽芯机构。模具的特点是:左分型滑块和 中右分型滑块由双头螺杆45和双头螺杆47连在一 起,中左分型滑块和右分型滑块由双头螺杆45和双 头螺杆47连在一起。分型抽芯时,左边斜导柱在驱 动左分型滑块时同时驱动中右分型滑块;右边斜导 柱在驱动右分型滑块时也同时驱动中左分型滑 块。 瓶坯由推板15推出,在开模过程中由机床两侧 顶杆直接推动模具推板。 由一侧斜导柱28带动2块滑块,避免了传统的 必须在中右分型滑块和中左分型滑块上设置斜导 柱的设计,使中右分型滑块和中左分型滑块的宽度 大大减小,从而有效缩减了型腔之间的间距,减小 了热流道板尺寸。 与传统的四侧斜导柱双排双驱动 分型抽芯机构设计相比,这种双排单驱动分型抽芯 机构减少的热流道板面积约为28%。 3三排单驱动分型抽芯机构 双排单驱动分型抽芯机构还可以进一步发展 为三排单驱动分型抽芯机构,使在有限的空间内布 置更多的型腔,有效地提高生产效率,降低成本。 图3是机构原理图,图中滑块3、7和11由双头 螺杆21连在一起。 滑块3和滑块7之间由限位套20 撑住以确定距离,滑块7和11之间由限位套24撑 住以确定距离。 滑块5、9和11之间用同样的方式连 接并确定距离。这样在模具分型抽芯时,只用1个 动力源(一侧斜导柱或一侧液压油缸)就可以驱动3 块滑块,使模具结构更加紧凑,热流道板尺寸也减 到最小。 图3单驱动三联分型抽芯机构 据此原理,还可以设计出多排单驱动分型抽芯 机构。 4结束语 双排单驱动分型抽芯机构或三排单驱动分型抽 芯机构在特定模具类型中可以有效减小模具尺寸, 使模具结构更加紧凑。 在普通流道模具中,这种设计有明显的经济价 值,可减轻模具重量,节约钢材和加工费;减小模具 尺寸,使模具能够在更小的注塑机上使用,节省能 源;减少浇注系统凝料,节省塑料原料。 当然,该机构更重要的用途是在热流道模具上, 它可以帮助解决热流道模具多方面的控制困难。 1.推板2.锁紧楔3.滑块4.型芯5. 滑块6.锁紧楔7.滑块8.型芯9.滑 块10.锁紧楔11.滑块12.型芯13. 滑块14.锁紧楔15.锁紧螺母16.螺母 17.导柱18.螺钉19.销钉20.限位套 21.双头螺杆22.双头螺杆23.限位套 24.限位套25.限位柱26.限位套 48 模具工业2008年第34卷第12期 Developmentofinjectionmouldforplasticthinwalledpartwith high precisionre quirementsforappearance LINHon g - qi (Nanyang InstituteofTechnology ,Nanyang ,Henan473004,China ) Abstract:Technolo gicalanalysiswasmadeonthestructuralcharacteristicofaplasticthinwalled part withhi gh precisionrequirementsforappearance.Featuredinmulti-pin-point gatin g system,automatic cutoutofcuringp lasticsinfeeding system,three-steppartin g mechanismandsidecore-pulling mechanismatfixed-half,themouldsuccessfully solvestheproblemsininjectionmoulding of plastic thinwalledpartswithhigh precisionrequirementsforappearance.Theoperatin gp rocedureofthe mouldwasstated. Key words: high precisionappearance;thinwall;plasticpart;mouldstructure;pin-point gate;side core-pulling mechanismatfixedhalf 收稿日期:2008-07-15。 作者简介:林红旗(1968- ) ,女,河南南阳人,高级工程师,主要 从事塑料模设计与制造的教学与科研工作,地址:河南省南阳市 长江路80号机电工程系 , ( 电话)13837729265, (电子信箱)。 1零件工艺分析 图1为某型号双筒望远镜上的1个调节塑件, 外观质量、 尺寸精度要求高,表面不允许有飞边、 凹 陷、 花纹、 气泡等缺陷,侧面不许留浇口痕迹,底面 不许有顶出痕迹,与镜筒配合滑动精度高。材料为 增强PC,黏度大,塑件最大厚度1.3mm,最薄0.7 mm,圆周侧壁有3个对称分布的螺旋槽,属典型高 精外观、 薄壁塑件。 图1塑件图 2模具结构设计 经对高精外观薄壁塑件结构工艺分析,确定的 模具总体结构如下:采用多点浇口均衡进料,利用3 次顺序分型(见图2中 -、-、-)实 现点浇口浇注系统凝料自动切断,并在定模采用斜 导柱侧向抽芯机构成型3处螺旋槽,避免了动模抽 芯时在塑件外圆上留下镶拼痕迹。由于壁薄和外观 要求,不能设置推杆推出,采用了推管推出系统,模 具结构如图2所示。为避免点浇口痕迹对外观的影 响,在塑件点浇口处探索设计了遮羞凹台。 图2模具结构 2.1分型面选择及顺序分型的实现 采用多点浇口进料时,为方便浇注系统凝料自 1.动模座板2.动模板3.限位钉4. 垫块5.推板6.限位挡块7.推杆固定 板8.复位杆9.定模导柱10.推管 11.导 套12.动 模 导 柱13.拉 模 扣 14.脱料板导套15.弹簧16.限位钉 17.定模拉料杆18.定模型芯19.脱料 板20.浇口套21.定位圈22.定模板 23.定模座板24.楔紧块25.定位销 26.活动型芯27.滑块28.斜导柱29. 动模板30.螺钉31.小导套32.小导 柱33.动模型芯 49 模具工业2008年第34卷第12期 动拉断和顺利取出,设计了3个分型面(如图2) :第 1分型面 - 设在定模座板23和脱料板19之 间,所需开模距离很小,2mm即可,用于拉断浇注系 统中主流道上的进料口,使浇注系统凝料与注塑机 喷嘴中的熔体分离。 第2分型面 - 设在脱料板 19和定模板22之间,用于拉断点浇口,使浇注系统 凝料与塑件分离,并脱离定模型芯18。 为便于在第2 次分型时将点浇口拉断,在脱料板19上对应点浇口 位置设计了3个定模拉料杆17,拉料杆头部设计成 球头形。 第3分型面 - 设在定模板22和动模板 30之间,用于塑件的顶出、 取出。 分型面确定后,为保证按要求顺序分型,在定 模座板24和脱料板19之间设计了弹簧15,以保证 只要一分型,就必须先在 - 分型面处分开。为 保证在 - 分型面处实现第2次分型,在定模座 板24上设计了4个限位拉钉16来限制脱料板19 的开模距离,并在 - 分型面处设计了4个拉模 扣13,拉模扣13固定在动模板29上,与定模板22 上的沉孔少量过盈配合,来增加 - 分型面处的 分型阻力,使定模板22随动模部分继续运动。- 分型面的分型距离受到固定于定模导柱9中限 位挡块6的限制,而使定模板22被迫脱离动模部分 而停止运动,2次分型结束,3次分型开始。两次分 型距离要便于浇注系统凝料的取出。- 分型面 用于推出、 取出塑件。 2.2多点浇口设计 根据塑件的外观要求,结合壁薄、 圆筒形特点, 在顶面采用点浇口进料。 为方便点浇口拉断且保证 在根部拉断,既不影响塑件形状又减小浇口残留痕 迹,点浇口直径必须小于壁厚,选取点浇口直径 0.4mm。 为保证型腔均衡进料,防止塑件变形和进 料不足,设计成3处点浇口均匀分布,以便缩短流 程和气体从分型面排出 1。 当点浇口用于薄壁塑件时,虽说浇口附近有补 料造成的应力小,但剪切速率过高,而塑件材料为 增强PC,黏度大,对剪切作用敏感,容易造成分子高 度定向,增加局部应力,甚至产生开裂现象 2。为改 善这一情况,在不影响使用的前提下,局部增加点 浇口处塑件壁厚,结构如图3所示。 为避免点浇口痕迹对外观的影响,在塑件多点 浇口位置设计了3个遮羞的深0.4mm2mm的凹坑 (如图3) ,以此来减缓点浇口痕迹对人视觉的影响。 图3多点浇口位置 2.3定模侧向抽芯机构 为避免斜导柱在定模、滑块在动模时侧向抽芯 机构在塑件侧表面留下活动型芯镶拼痕迹,影响塑 件外观,结合模具采用的3次顺序分型结构,将塑件 中3处侧面螺旋槽采用斜导柱、滑块同在定模的方 案 3。 为保证在第 1、2次分型时斜导柱29的斜角不 受移动脱料板19和定模板22的干涉,在脱料板19 和定模板上都设计了斜导柱29让位槽(如图2所 示 ) , 保证了在2次分型时定模滑块28在斜导柱29 作用下顺利开模。 3模具工作过程 塑件注射成型后,由于在分型面 - 上设有 4个拉模扣13,开模时,在弹簧15作用下分型面 - 先分型,使脱料板19、 定模板22随动模部分一 起运动,将浇口套20内进料口处浇注系统凝料先拉 断,与注塑机喷嘴中熔体分离,并使浇口套20内的 主流道凝料与浇口套20脱离。 随着 - 分型面继 续打开,脱料板19在限位拉钉16的作用下停止运 动,定模板22在拉模扣13的作用下随动模部分继 续运动,分型面 - 开始分型。 由于3个定模拉料 杆17的作用,3处点浇口被拉断,并与定模型芯18 脱离。随着 - 分型面继续打开,定模板22遭遇 限位挡块6的作用被迫停止运动,第2次分型结 束。 在两次分型过程中,定模滑块27、 活动型芯26在 斜导柱28的引导下完成抽芯动作。 当两次分型结束 时动模部分继续运动,分型面 - 打开。动、 定模 部分完全分开后,推出机构开始动作,推管10将塑 件推出。合模时,在复位杆8的带动下,完成推出系 统的正确复位,定模滑块27、 活动型芯26在斜导柱 28的作用下实现插芯动作,最后在楔紧块24的作 用下,定模滑块27完全插芯到位,合模结束,进行下 一次注射。 50 模具工业2008年第34卷第12期 电 器 外 壳 注 射 模 设 计 韩小伟,葛正浩,葛银川 (陕西科技大学,陕西 西安710021) 摘要:利用Pro/EWildfire3.0及其专家模架系统(EMX4.1)和Moldflow对工业用电器外壳注射模进行设 计,对模具结构进行了具体分析。阐述了利用Pro/E进行注射模设计的高效性、 先进性。模具采用压入 式滑块侧抽和树脂开闭器进行阶段开模,相对传统结构简化了成型复杂塑件的模具结构,在保证精度 的前提下,提高了设计、 生产效率,节约了成本。 关键词:Pro/E;注射模;压入式 中图分类号:TQ320文献标识码:B文章编号:1001-2168 (2008) 12-0050-03 Designofinjectionmouldforindustrialelectricappliancehousin g HANXiao-wei,GEZheng -hao,GEYin-chuan (ShaanxiUniversity ofScienceinjectionmould;press-in-t ype 4结束语 模具结构紧凑,设计合理,经生产使用,各部分 动作准确、 平稳、 可靠,浇注系统凝料取出方便,操 作方便,有效解决了高精外观、薄壁塑件成形中的 难题,结合注射工艺的调整和确定,塑件配合尺寸 和外观质量均达到设计要求。 参考文献: 1卢毓伟.线圈骨架多点浇口注射模设计J.模具工业, 2004,30 (3) :32-34. 2塑料模具设计手册编写组.塑料模设计手册K.北 京:机械工业出版社,1997. 3李德群,唐志玉.中国模具设计大典M.南昌:江西科 学技术出版社,2003. 1塑件结构分析 图1所示塑件为工业用电器连接外壳,塑件为 典型的薄壁制件,最大壁厚1.5mm,总质量20.1 g, 四周分布有大量尺寸小且精度要求高的直孔,故应 采用带有四面侧抽芯机构的模具。 由于塑件为透明 件,故塑件的各个面上都不能有明显的浇口痕迹, 只能采用点浇口。 塑件材料为 PC( 聚碳酸酯 ) , 是一种具有高冲击 强度、尺寸稳定性好、耐磨耐腐