具有復(fù)雜抽芯機(jī)構(gòu)的注塑模具設(shè)計(jì)

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1、萬方數(shù)據(jù)具有復(fù)雜抽芯機(jī)構(gòu)的注塑模具設(shè)計(jì)李志英，肖曙紅，陳玉蓮(廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣東廣州510006)摭要：模具廣泛應(yīng)用于制造行業(yè)，是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、切削少、節(jié)約能源和原材料、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，成為多種成型工藝中最具潛力的發(fā)展方向。本文是針對一個(gè)電器開關(guān)盒的模具設(shè)計(jì)。該模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是四個(gè)側(cè)面都需要通過抽芯成型多個(gè)側(cè)孔。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；塑料成型；注塑模具；抽芯結(jié)構(gòu)中田分類號：TG76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：1009—9492(2007)12．0115—041前言塑料模具廣泛應(yīng)用于電子電器制造行業(yè)，是工業(yè)

2、生產(chǎn)的重要工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各類塑料。采用模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、切削少、節(jié)約能源和原材料、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，模具成型已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，是多種成型工藝中最具潛力的發(fā)展方向。本文針對結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的電器開關(guān)盒進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)。該電器開關(guān)盒用于電器開關(guān)的外殼，起到保護(hù)、絕緣的作用，同時(shí)還便于整個(gè)電器的散熱。塑件的外形尺寸和表面精度要求很高，四個(gè)側(cè)面上的小孔都需要通過注塑模具的抽芯結(jié)構(gòu)來成型。2電器開關(guān)盒注塑件的結(jié)構(gòu)分析電器開關(guān)盒為黑色注塑件。材料選用聚苯乙烯(Ps)。外部形狀見圖l。塑件的四個(gè)側(cè)面均布

3、置有多個(gè)小孔，側(cè)孔有方形、圓形兩種形式，孔的精度要求較高，需要利用圖1電器開關(guān)盒收稿日期：2007一ll一19側(cè)型芯來成型，塑件總體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)一模多腔，為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品的質(zhì)量，本設(shè)計(jì)采用單型腔雙分型面的形式，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)率。3注塑模具的設(shè)計(jì)典型的注塑模具由澆注系統(tǒng)、成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模推出機(jī)構(gòu)、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)等組成。根據(jù)成型塑件的特點(diǎn)，本模具設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面。(1)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括主流道、分流道、澆口和冷料井的設(shè)計(jì)。．①主流道設(shè)計(jì)為了便于加工和縮短主流道

4、長度，襯套和定位圈設(shè)計(jì)成分體式。襯套如圖2所示，材料采用T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為53HRC一57HRC。②分流道設(shè)計(jì)由于該設(shè)計(jì)采用單型腔模具的形式，且塑件在分型面上的投影面積是連續(xù)的，故采用中心進(jìn)料的澆注方式，即不設(shè)置分流道，凝料從主流道流經(jīng)澆口直接進(jìn)入型腔，如圖3所示。③澆口設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的外部特征，外觀表面質(zhì)量要求比較高，應(yīng)看不到明顯的澆口痕跡，因此采用點(diǎn)澆口，在開模時(shí)澆口自行剪斷，幾乎看不到澆口的痕跡。外加雙分型面的結(jié)構(gòu)形式可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。④冷料井的設(shè)計(jì)本模具中凝料從主流道流經(jīng)澆口直接進(jìn)入型腔，省略萬方數(shù)據(jù)3∞NeO．85I基32

5、x0．5圖2主流道襯套了冷料井的設(shè)計(jì)，雖對塑件的質(zhì)量有影響，但影響很小，可忽略不計(jì)。≤≥叩口口叩圖3澆注方式(2)成型零件的設(shè)計(jì)根據(jù)材料的選擇、注塑件形狀、注塑件材料和塑件公差的選用，最終計(jì)算出塑件的基本尺寸及凹凸模的尺寸，如圖4所示。(3)模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架。選用結(jié)構(gòu)形式為P3、模架尺寸為160岫×160mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。(4)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)該模具的合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套方式。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架的系列可知導(dǎo)柱的直徑為016咖，而導(dǎo)套的外徑為m24咖，內(nèi)徑為016

6、咖。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的長度按模具具體結(jié)構(gòu)確定。導(dǎo)柱尺寸如圖5所示。(5)脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)①推出方式的確定塑件推出是注塑成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。本套模具的推出機(jī)構(gòu)形式較為簡單，而輪廓封閉且周長較長，故采用推板推出的方式，有助于提高推出質(zhì)量。②脫模力的計(jì)算脫模力是模具脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。而脫模力計(jì)算與測量十分復(fù)雜。對于工程實(shí)踐中任意形狀的殼類塑件的脫模力，只能將其簡化為圓筒形或矩形進(jìn)行近似計(jì)算。汁羅心·令樹槲廠7、《￥＼。軋r鼉

7、]亙器．一40一lI門V孬＼夕制>*憐-圖4電器開關(guān)盒的

8、基本尺寸計(jì)算脫模力時(shí)，對于不同的型芯截面又有不同的公式。薄壁件的脫模力F(厚壁與型芯直徑之比l／20)圖5帶頭導(dǎo)柱萬方數(shù)據(jù)a、當(dāng)型芯為圓形截面，=塹騭鬻等牲(3)(1+m+矗1)五?7b、型芯為矩形截面F=型嗚娑阜牲(4)。(1+m“．)后”7其中：I為塑件的平均厚度；￡為塑件包裹型芯之長；E為塑料的彈性模量；S為塑件成型收縮率；a為型芯的脫模斜度；m為塑料的泊松比。該套模具的脫模力

9、可通過計(jì)算多個(gè)矩形或圓形型芯的脫模力來近似計(jì)算。4側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)①抽芯力的計(jì)算一般情況下，側(cè)孔的抽芯可視為厚壁件的脫模。因此抽芯力可