劉正陽

（湖南科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程技術(shù)系，湖南長沙410118）

延時側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的注塑模設(shè)計(jì)

劉正陽

（湖南科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程技術(shù)系，湖南長沙410118）

分析了基座殼體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝性要求,確定了合理的模具結(jié)構(gòu)。依據(jù)塑件形狀特點(diǎn)設(shè)計(jì)了型腔哈夫塊實(shí)現(xiàn)整體側(cè)抽芯以及點(diǎn)澆口采用單分型面脫模的結(jié)構(gòu)。在滑塊抽芯中巧妙運(yùn)用延時側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了基座殼體塑件的順利脫模。本文對延時側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)作了詳細(xì)闡述,并模擬了模具的開合運(yùn)動。

延時；注塑模；螺紋；側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

一、前言

本例的模具設(shè)計(jì)產(chǎn)品為基座，是游戲機(jī)等按鈕開關(guān)的基座外殼，螺紋部分采用哈夫模結(jié)構(gòu)成型，點(diǎn)澆口采用單分型面脫模，哈夫滑塊設(shè)計(jì)延時滑塊，保證模具結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品高效生產(chǎn)。

二、塑件分析

殼體塑件如圖1所示,材料為ABS,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,流動性好,易于成型,成型收縮率小,理論計(jì)算收縮率為0.5%,溢料值為0.04mm,比熱容較低,在模具中凝固較快,模塑周期短,制件尺寸穩(wěn)定,表面光澤。產(chǎn)品中批量生產(chǎn)。塑件上部分（圓弧面）外表要求光滑美觀，不允許有任何刮痕；螺紋部分尺寸較長且要求無過大毛刺，以免影響與螺母的配合；中心型腔高度尺寸較大。

二、模具設(shè)計(jì)方案

根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具設(shè)計(jì)時考慮如下：

(1)殼體螺紋部位的成型

螺紋部位占去了整個產(chǎn)品高度的大部分，產(chǎn)品材料為ABS，根據(jù)材料的成型性能，螺紋部分不可能強(qiáng)行脫模，其螺紋屬外螺紋，采用螺旋脫螺紋在結(jié)構(gòu)或經(jīng)濟(jì)上很少考慮，因此該產(chǎn)品螺紋部分采用哈夫模結(jié)構(gòu)。

圖1 基座殼體零件圖

(2)排位及進(jìn)膠的選擇

由于產(chǎn)品不是大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品采用一出二，設(shè)置4個滑塊。螺紋部分不允許有過大的毛刺，以免影響螺紋配合，因此進(jìn)膠口設(shè)計(jì)在螺紋與頭部間的直壁部分，流道從兩滑塊間進(jìn)膠。

(3)殼體內(nèi)腔的成型結(jié)構(gòu)

如圖1所示的3D示意圖，若產(chǎn)品在排位中倒放，上模型芯成型部分較淺，產(chǎn)品分模后易留在動模，便于頂針頂出，但有幾個不利的因素存在，如：

①產(chǎn)品頂出高度過高，頂針孔小，難以加工；

②頭部圓弧面成型光潔度要求較高的部分設(shè)計(jì)在動模時，其材料利用過多而浪費(fèi)，（其設(shè)計(jì)成型鑲件高度與動模板高度一致）；

③由于主分型面的考慮，滑塊不可能設(shè)計(jì)成滑塊定模抽芯（結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度加大），而滑塊設(shè)計(jì)在動模側(cè)時，無疑增大了滑塊的高度，浪費(fèi)材料。

因此產(chǎn)品在排位上設(shè)計(jì)為正放，頭部圓弧光潔面部分成型高度小，采用圓形鑲件拼湊成型（圓形鑲件更利于拋光，免去整體式模仁，節(jié)省材料）。

(4)上下型芯開模時與側(cè)抽芯的關(guān)系

據(jù)上述方案確定后，必須解決的問題是產(chǎn)品正方排列，上模型芯過長，而下模型芯短，模具開模后，產(chǎn)品極有可能留在定模了，勢必造成模具設(shè)計(jì)的失敗，為此側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在通常形式下就下模部分進(jìn)行了改進(jìn)，采用了“延時滑塊機(jī)構(gòu)”，保證開模時，下模型芯與滑塊對產(chǎn)品的包緊力大于上模型芯的包緊力和摩擦力，上模型芯從產(chǎn)品型腔中松動出來，當(dāng)抽出一定距離后，滑塊在移動抽芯，最后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品留在動模。

(5)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

由于產(chǎn)品為小制件產(chǎn)品，側(cè)向鎖模力不大，利用彎銷替代斜導(dǎo)柱與鎖緊塊，使模具簡單化。

四、模具結(jié)構(gòu)

（1）滑塊的設(shè)計(jì)

由于產(chǎn)品螺紋部分高度較高，滑塊成型鑲件的尺寸也較大，由于螺紋成型部分加工較難，且易損壞，采用如圖2所示的滑塊結(jié)構(gòu)，滑塊鑲件與滑塊采用燕尾槽連接，銷釘定位，這樣顯得更為緊湊，縮小模具中滑塊槽的位置空間。

（2）延時抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

該產(chǎn)品的螺紋深度約1mm,為保證產(chǎn)品順利頂出，抽芯距設(shè)計(jì)4.5mm?；瑝K導(dǎo)滑與壓緊零件采用彎銷。彎銷導(dǎo)向部分的角度設(shè)計(jì)為20°，角度不必過大，長度也不必過長，為增加彎銷強(qiáng)度，可在直壁部分加粗設(shè)計(jì)，以圖2所示，這里不在詳述。彎銷的導(dǎo)滑面與滑塊的導(dǎo)滑面在壓緊狀態(tài)時為一大間隙，垂直高度設(shè)計(jì)為15mm（圖2已標(biāo)出），其高度正是開模后，滑塊延時不滑動，彎銷向上行走的高度，此高度一般設(shè)計(jì)為上模型芯抽出產(chǎn)品包緊高度的三分之二左右。

五、模具工作過程

塑料注滿型腔后,開模時,定模部分與動模部分分型,主流道在倒錐冷料井的作用下于注塑機(jī)噴嘴間拉斷，上模型芯16、上模鑲件15、彎銷11隨著定模部分相對向上移動，此時滑塊鑲件14緊緊包住產(chǎn)品不動，而上模型芯16與上模鑲件15向上抽動15mm后，彎銷11的導(dǎo)滑面開始接觸滑塊7。隨著模具繼續(xù)開啟,滑塊7在彎銷11的導(dǎo)向下側(cè)向移動，在完成抽芯距行程后為限位釘6卡住，彎銷11也脫離滑塊。此時上模型芯16已逐漸脫出產(chǎn)品，上模型芯的包緊力遠(yuǎn)小于下模型芯的包緊力。當(dāng)上下模部分分開到產(chǎn)品脫落安全距離后，注塑機(jī)的頂桿從模具的K.O孔推動頂針推板27向前移動，頂針推板27帶動頂針固定板25及頂針、復(fù)位桿向前移動，產(chǎn)品頂出。合模時，動模部分向前靠攏定模部分，當(dāng)復(fù)位桿22接觸定模板時相對向后移動，并驅(qū)動頂針固定板25、頂針推板27、頂針等向后移動至動模座板1。隨著模具繼續(xù)合攏，上下模部分閉合，等待下一個注塑工作周期。

為觀察和驗(yàn)證模具各部分設(shè)計(jì)的合理性和運(yùn)動協(xié)調(diào)性,對模具的脫模過程進(jìn)行了動態(tài)模擬,圖3直觀地顯示了該過程。

圖3 模具開模模擬圖

六、結(jié)束語

該模具設(shè)計(jì)著重介紹了延時滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理，澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)不在這里詳述。其中上下模型芯、鑲拼件均需做防轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)；為提高產(chǎn)品成型性能，上模板及滑塊需設(shè)計(jì)循環(huán)水路。另外在提高產(chǎn)品的脫模效果，應(yīng)盡可能地考慮上模型芯的拋光及設(shè)計(jì)脫模斜度的設(shè)計(jì)。

[1]朱光力萬金保等編.塑料模具設(shè)計(jì)[M].北京.清華大學(xué)出版社.2003

[2]陳萬林主編.塑料模具設(shè)計(jì)與制作教程[M].北京.北京希望電子出版社.2000

[3]屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2006

[4]塑料模具技術(shù)手冊委員會.塑料模具技術(shù)手冊[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1997

The Design of the Injection Mould for Side Core-pulling Delay Mechanism

LIU Zheng-yang
(Hunan Scienceand Technology Polytechnic,Changsha,,410118 Hunan)

The structural characteristics and technical demand technologically of parts of pedestal-shell is analyzed and a mould structure is determined.There are two structure characteristics are put forward,including the integer side core-pulling mechanism of the half block with mold cavity and the demoulding mechanismof thepin-point gate usingsingle partingsurface,are designed based on the part shapecharacteristics.Theskillful application of the sidecore-pulling delay mechanism makes the parts of pedestal-shell strilpped smoothly with themould opening action.The design of the side core-pulling delay mechanismisstated in detail,Theopen-closeaction of themould issimulated.

delay;injection mould;screwthread;sidecore-pullingmechanism

TG231

A

1671-5004（2011） 04-0016-02

2011-5-3

劉正陽（1980-），男，廣西欽州人，湖南科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電系助理工程師，研究方向：模具設(shè)計(jì)與制造。