烟花尾翼斜滑块抽芯注射模设计.pdf

模具工业 2 0 0 7 年第3 3 卷第2 期 烟花尾翼斜滑块抽芯注射模设计 杨 军 张沃英2 1 湖南工业职业 技米学院 湖南 长沙 2 东莞 金万塑胶五金有限公司 广东 东莞 4 1 0 0 8 2 5 1 1 7 0 0 摘 要 分 析了 烟花尾 翼塑件的结 构特点 介绍了 该塑 件注射 模的结 构 工作过程及制造 特点 重 责 阐 述了 料滑块抽芯机构的设计要点 模具结构紧凑 合理 生产效果良 好 关 键词 塑 料 尾冀 抽芯 机构 抖滑 块 型芯 注射 模设计 中图分类号 I Q 3 2 0 6 6 2文献标识码 B文章编号 1 0 0 1 一 2 1 6 8 2 0 0 7 0 2 一 0 0 3 6 一 0 4 D e s i g n o f坷e c t i o n m o u l d w i t h s i d e c o r e p u ll i n g f o r r e a r f i n o f fi r e wo r k Y A N G J u n 7 H A N G R u y in g 2 1 H u n a n I n d u s t r y P o l y t e c h n i c C h a n g s h a H u n a n 4 1 0 0 0 7 C h i n a 2 D o n g g u a n G o ld m e n P l a s t i cc o re p u l li n g m e c h a n i s m 1 塑件结构特点与工艺分析 图1 所示塑件为一款 烟花玩具的 尾翼 材料为 高密度聚乙 烯 H D P E 该塑件是烟花的主要骨架零 件 模仿箭羽的形状 3 片羽翼沿中心圆管以1 2 0 夹 角均匀分布 羽翼的3 个顶点位于垂直中心圆管轴 线的同一平面上 可作为烟花的落地支撑点 中心 管孔用于安装火药及引线等装置 烟花发射升空 后 由 于尾翼的作用 使其发射高度能大幅增加 考 虑到H D P E 塑料的流动性较好 中心管孔壁厚取0 9 T 既减轻了塑件重量 又满足了塑料的充填要 求 而羽翼是支撑受力部位 其壁厚则取1 5 n n m o 中 心圆管尺寸两头大 中间小 必须采用侧向抽芯才 能脱模 但是呈中心对称分布的3 片羽翼无疑会给 侧向 抽芯带来较大的困难 如何保证3 片羽翼的成 型和脱模以 及中心圆 管的抽芯动作协调 顺利 可 靠 是模具设计重点考虑的问题 i n c l in e d s li d in g b l o c k c o re d e s i g n o f i n j e c t io n A A 图1烟花尾翼塑件 收稿日 期 2 0 0 6 一 0 8 2 1 作 者 简 介 杨 军 1 9 6 4 男 湖 南长 沙人 高 级 工程 师 主 要 从事 模具设计制造及模具C A D C A M教学与科 研工作 地 址 湖 南省长沙市含浦科教园湖南工业职业技术学院机械系模具教 研室 电 话 0 7 3 1 一 5 1 3 6 0 2 2 1 3 1 7 0 4 7 2 1 1 6 电 子信 箱 i r a r s a Mm 仪 刀 1 m 2 模具结构设计 2 1侧向抽芯机构设计 一般注射模多采用斜导柱或斜滑块侧向 抽芯 模具工业 2 0 0 7 年第3 3 卷第2 期 机构进行侧向 分型 2 种机构的使用各有特点 前者 在开模过程中利用开模力使滑块完成侧向抽芯动 作 后者则一般在顶出 过程中利用顶出力使滑块完 成侧向抽芯动作 分析尾翼塑件的形状和尺寸 其 侧向 分型部位包容整个中心圆管周边 抽芯面积较 大 但抽芯距离不大 只有4 5 n r n 适宜采用斜滑块 侧向 抽芯机构 在动 定模开模结束后 通过将斜滑 块沿斜向 推出动模使塑件被顶出的同时 亦完成侧 向分型抽芯动作 可以根据抽芯距S 顶出L计算 出 斜滑块斜角a 即t a n s S L二 4 5 3 0 0 1 5 a 8 9 取1 0 0 其中抽芯距和顶出距可按相关通用方 法计算获得 在满足抽芯距及生产效率要求前提 下 采用较小的斜角有利于保证滑块的强度和刚 度 改善滑块的使用性能 延长模具的使用寿命 斜 滑块的侧向抽芯运动方向必须避开3 片羽翼的阻 碍 因 此塑件的外形成型零件需要以3 片羽翼作为 边界进行分解 这样对于单件塑件而言 侧向 分型 斜滑块数量为3 件 在进一步考虑注射生产效率 模具制造经济性以及模具结构的合理性后 在实际 设计时采用了一模2 腔 并将2 个塑件的斜滑块数 量整合为4 件 其结构如图2 所示 2 个塑件对称布 置 夕 印 各有一小斜滑块 用于成型2 片羽翼中间部 分 内 侧为2 件大斜滑块 用于成型外形其他部分 斜滑块间分型面由 各羽翼中间分界面连接形成 斜 滑块采用燕尾形式滑动导向 燕尾槽开在斜滑块上 结构紧凑 加工方便 操作可靠 图3 为斜滑块组件 三维示意图 模具结构如图4 所示 锥孔模套4 即动模板 中 间的矩形锥孔与斜滑块组件3 配合 在锥孔的4 个 斜面中心分别设置燕尾镶块2 4 在斜滑块燕尾槽内 设耐磨镶板2 3 采用耐磨合金钢 3 m1 1 淬硬至 5 8 6 2 H R C 用螺钉 销钉固定 这种结构使加工大 为简化 而且便于调整和维修 2 2 动 定模型芯结构设计 尾翼塑件的中心管孔呈台阶形 而且深度较大 A A 2 0 0 冬 0 2 1 土 0 5 ll l0 万刁 以 匕 兰 1C4p 19 0 021 1 6 8 门 取户 M 00 一 吸 勺侧司厂 2 1 0 图2 斜滑块组件图 1 前滑块 2 右滑块 3 后滑块 4 左滑块 模具工业 2 0 0 7 年第3 3 卷第2 期 图2 所示形式在模中放置时 动模型芯与定模型芯 分型面选择在塑件2 0 5 n m尺寸截面处 见图l 确 定顶出行程为3 0 n i n 图3 斜滑块组件三维示意图 川 月 口氏一冬 r r 了 臼 自 4 令 I 一 一 延 一 遥 认 约 口勺 幸 场 味 呜 r碑 户 J r J 一 二 一 直 一 上 会 一 卜 渊 曰 扩一 刁 犷一 图4 模具结构图 1 定模座板 2 定模板 3 斜滑块组件 4 锥孔模套 5 支承板 6 垫块7 推杆固定板 8 推板 9 动模座板 1 0 推板导套 1 1 推板 导柱 1 2 推杆1 3 动模型芯1 4 定模型芯 1 5 塑件 1 6 导套 1 7 滑块限位钉 1 8导柱 1 9 冷却水嘴 2 0 止动柱 2 1弹簧 2 2浇口 套 2 3 耐磨镶板 2 4 燕尾镶块 2 3 其他设计注意事项 为了便于尾翼塑件从斜滑块型腔中 脱出 应如 图2 所示使塑件倒置 这样塑件轮廓尺寸较大的部 分靠近斜滑块的开口 处 易于取出或脱落 模具结构 更加合理 浇注系统采用普通侧浇口 位于2 件大斜滑块 之间的垂直分型面上 浇注系统凝料在斜滑块打开 后随塑件一起脱模 进浇点设在2 片羽翼的顶点处 符合浇口 应位于壁厚较大部位原则 同时使分流道 长度最小 利于塑料熔体充填型腔 节省物料 由于定模型芯较长 塑件对定模型芯的包紧力 比 较大 若超过动模型芯与滑块对塑件的作用力 开 模时就有可能将塑件带向 定模 导致塑件无法顺利 脱模 甚至造成塑件损坏 需设置如图3 所示的斜滑 块止动机构 即在定模一侧设置6 个止动柱2 0 大 滑块各2 个 小滑块各1 个 当动 定模打开时 止 动柱2 0 在弹簧2 1 的推动下 强行顶住斜滑块 使其 不往定模方向移动 直至塑件与定模型芯脱开 为了保证各斜滑块之间的垂直分型面能可靠锁 紧密合 避免成型时产生溢料飞边 应使合模后斜滑 块组件3 的 顶面比 锥孔模套4 的 顶面凸出0 5 m n 同时在斜滑块组件3 的底面与锥孔模套4 的底面间 留0 5 二 间隙 这样注塑机锁模力就能顺利传递到 垂直分型面上 壁厚较薄 因此必须从模具结构上保证管孔的同轴 度和管壁 厚度的 均匀 度 如图4 所示 动 模型芯1 3 与定模型芯1 4 之间 端部以 锥面相接 可以使得两型 芯即使在注射过程中受到高速高压塑料熔体的冲 击 也不 会产生变形 位移和错缝 从而达到预期的 要求 动模型芯与定模型芯长度应合理确定 在斜滑 块推出 塑件时 动模型芯具有导向作用 可避免塑 件偏留 于一侧滑块内 因 此须保证足够长度 但如 果过长 又会导 致顶出 行程及顶出脱模力增大 造 成脱模时间延长 塑件顶出变形等 尾翼塑件以如 3 模具工作过程 模具随注塑机合模 经注射 保压 后 通入冷却 水使塑件冷却定型 之后再进行开模脱出 塑件动作 如图4 所示 开模时 动 定模从分型面I 一 I 处分 开 塑件在斜滑块组件3 及动模型芯1 3 双重作用 下 与定模型芯1 4 脱离 弹簧2 1 作用使止动柱2 0 顶紧 斜滑块顶面 以防止 斜滑块被带往定模 当I 一 I 分型面打开距离大于塑件高度及浇注系统凝料高度 之和时 停止开模动作 此后注塑机推杆推动模具 中的推板8 带动推杆1 2 将斜滑块组件3 顶出锥孔 模套4 通过斜滑块上的燕尾槽与锥孔模套上的燕 尾镶块2 4 的作用 斜滑块在被顶出的同时向四 周张 开 从而完成侧向抽芯动作 此过程中 塑件在斜滑 块组件3 底部的作用下 被强行从动模型芯1 3 上脱 模具工业 2 X 刀年第33卷第2 期 出 即顶出与抽芯同步进行 当斜滑块顶出 行程达 到锥孔模套高度的1 乃时 在滑块限位钉17的作用 下 斜滑块停止移动 顶出 脱模动作结束 斜滑块被 控制在这个位置 一方面可避免斜滑块由 于惯性作 用脱出 锥孔模套 另一方面可使燕尾导向 机构留 有 足够的配合长度 利于合模时斜滑块顺利复位 图5 所示为模具开模状态三维示意图 开模后还需要使 用手钳或其他工具夹住浇注系统凝料 将2 件尾翼 塑件从打开的模具里快速取出 就完成了一个周期 的注射成型 接下来再进入下一个循环的注射成 型 合模时 推杆U在复位杆的带动下复位 斜滑 块组件3 在止动柱20的作用下复位 直至模具锁紧 且精确复位 开始又一次注射成型 4 模具制造特点 锥孔模套4 和斜滑块组件3 的加工是模具制造 的重点和难点 由 于公司拥有1 台可切割斜度的线切 割机床 在进行模具结构设计时就充分考虑了利用该 设备所具备的加工特性 力求模具加工工艺经济 便 捷 可靠 最终顺利 迅速地完成了 模具的制造 图5 模具开模状态三维示意图 5 结束语 模具投入生产 已生产了70万件烟花塑料尾 翼 模具使用状态良 好 塑件质量稳定 无飞边 塌 坑 变形 错缝等缺陷产生 模具制造的成功主要在 于通过对塑件结构工艺特点的详尽分析 选择了斜 滑块侧向 抽芯机构进行侧向 分型 并巧妙利用了塑 件的 外形特点 采用多滑块结构 实现了一模2 腔 模具结构紧 凑 合理 可靠 生产效率较高 同时设 计过程中能根据现有设备情况 充分考虑模具加 工工艺的可行比 简易性和准确性 从而保证了 设计 意图和要求的顺利实现 参考文献 1 王鹏驹 塑料模具技术手册 Kl 北京 机械工业出 版 社 1 9 望 2 宋玉恒 塑料注射模具设计实 用手册 K 北 京 航空 工业出版社 1 996 3 塑料模 设计手 册编写组 塑料 模设 计手册 K l 北京 机械工业出版社 2 以 犯 口 伏A 与西安启信软件签约合作共拓G 虹 护市场 近日 国内 最大的R 五 叹 厂商C A X A 与 西安启 信软件 有限 公司 正式签 署合作协议 双方将合作 开发 及推广 C 虹 甲技术和市场应用 建立长期合作伙伴关系 该 沉 A 推出 的 沉 A工艺图 表的第1 个版本深受市场青睐 软件经过多年发展和市场应用的 考验 已 经形成 了以 图 形 技术 为 基 础的 面向 工艺文档 知 识 重用 快速编 制 的 特色 该软 件以19 的 市场 覆盖 率 位 居 R 应用 的 首 位 西 安启 信 软件有 限 公司以 西北 工业 大 学 姚 R 与 制 造 工程 软件 研究 所 为技 术依 托 面向 市 场开 展 制 造 业 信 息 化 软 件 产 品 的 技 术 开 发 成 果 转 化 与 推 广 服 务 公 司 专 门 从 事 红 于 及 先 进 制 造 相 关 工 程 软 件 等 技 术 研 究 与 开 发 工作 1 996 年以 来 公司 在 高新 技术 商品 化 产 业 化 方面 取 得了 重大 进展 开发出 了 通 用 斑飞 支 撑软 件 姚 R R 翅 1 姑