石 峰，朱超挺，周天綺,董雷雷，梁 蓓，王偉偉

(1.浙江醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校醫(yī)療器械學(xué)院，浙江，寧波 315100；2.浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代模具學(xué)院，浙江,寧波 315012)

0 前言

大型塑件注射成型時(shí)，經(jīng)常面臨幾個(gè)設(shè)計(jì)方面的難題，常見的問題有注塑區(qū)域不平衡、冷流道容易阻隔、分型面比較復(fù)雜、脫模困難、對(duì)注塑機(jī)使用要求高等問題[1-5]。因而，模具設(shè)計(jì)時(shí)須綜合多個(gè)難點(diǎn)因素后，選取最為適宜的模具結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)化注塑生產(chǎn)。大型塑件中，對(duì)于高側(cè)壁塑件的模具設(shè)計(jì)中，如果側(cè)壁只是單純的光壁，塑件設(shè)計(jì)脫模時(shí)，其脫模設(shè)計(jì)相對(duì)較為容易，只需考慮塑件成型件的剛度設(shè)計(jì)，以免產(chǎn)生型芯偏移，而導(dǎo)致塑件的各側(cè)壁厚度不均；而對(duì)于側(cè)壁上有側(cè)凹的塑件，且側(cè)凹面積大，一般采用整體式整面?zhèn)瘸樾痉绞絹韺?shí)施脫模，側(cè)滑塊需要設(shè)計(jì)出大力機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)，機(jī)構(gòu)一般采用多斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)或油缸機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)[6-9]。最為困難的是，側(cè)壁不但有側(cè)凹，而且在側(cè)凹內(nèi)部，還存在與側(cè)凹抽芯方向垂直的二次側(cè)凹槽，此時(shí)，二次側(cè)凹槽不但加大了塑件側(cè)壁的脫模難度，而且還將影響到塑件的整體模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有時(shí)甚至導(dǎo)致塑件的側(cè)壁脫模不可能，需要對(duì)塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改進(jìn)，以保證其能通過注射成型的方式來實(shí)現(xiàn)塑件的大批量生產(chǎn)[10-14]。本文結(jié)合某大型醫(yī)藥中轉(zhuǎn)箱模具設(shè)計(jì)時(shí)其外壁的特殊側(cè)凹槽結(jié)構(gòu)特征導(dǎo)致塑件的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常困難的問題，給出一種帶特殊脫模結(jié)構(gòu)的模具結(jié)構(gòu)，以資同類塑件模具設(shè)計(jì)時(shí)參考。

1 塑件形狀分析

醫(yī)藥中轉(zhuǎn)箱塑件形狀如圖1所示，塑件為一面開口的形體，在四面壁內(nèi)壁為光滑的框面，外壁則分為2種情況，一種為不帶扣手的側(cè)邊，一種為帶扣手的側(cè)壁。外壁由于需要增加強(qiáng)度的緣故，都設(shè)置了加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋與上下邊沿的聯(lián)結(jié)，構(gòu)成塑件外壁的側(cè)凹產(chǎn)生，因而，從模具設(shè)計(jì)角度而言，加強(qiáng)筋的存在，將導(dǎo)致塑件側(cè)壁的脫模都需要采用側(cè)面抽芯方式進(jìn)行脫模。為便于手工端送箱框，在2個(gè)外壁上增加了便于手扣住的扣手邊，因而，扣手邊與側(cè)壁之間形成側(cè)壁的二次側(cè)凹槽，二次側(cè)凹槽分布在塑件的2個(gè)側(cè)壁上。塑件的底面上為加強(qiáng)底面的強(qiáng)度，設(shè)置了橫縱交錯(cuò)的低筋?？蝮w的上下邊沿及底面設(shè)置了較多功能圓孔?？蝮w的上下邊沿都采用雙邊圓角，形成了上下邊沿為圓角邊。塑件材料為丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯(ABS)，縮水率為0.5 %。

(a)箱子正面 (b)箱子底面圖1 塑件形狀Fig.1 Shape of plastic part

2 分型選擇及脫模分析

塑件的尺寸及具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示，塑件為中型塑件，塑件上壁高為115 mm、側(cè)面凹槽的深度為18 mm、扣手寬度為12 mm、深度為9 mm、底壁的加強(qiáng)筋高度為5 mm、塑件平均壁厚為2 mm，整體外形尺寸為406 mm×305 mm×122 mm。

A1、A2、B1、B2——成型塊編號(hào)(a)前剖視圖 (b)底面俯視圖 (c)左剖視圖 (d)分型旋轉(zhuǎn)方案圖2 分型設(shè)計(jì)Fig.2 Parting design

塑件分型設(shè)計(jì)時(shí)，主分型面的設(shè)置需要考慮以下幾個(gè)問題：主分型面應(yīng)設(shè)置于塑件的最大外沿輪廓處；應(yīng)便于澆注系統(tǒng)的開設(shè)，保證塑件能獲得平衡注塑；塑件開模后應(yīng)利于動(dòng)模一側(cè)，以便于塑件脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和整體脫模方便；模具結(jié)構(gòu)盡可能小型化和機(jī)構(gòu)設(shè)置簡單化。從塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看，實(shí)際上，塑件的最大輪廓線有2處，分別位于底面邊和頂面邊沿，如圖2(b)所示，因而塑件的模具的布局方式有2種方式可供選擇，內(nèi)壁面朝下的放置方案Ⅰ和內(nèi)壁面朝上的放置方案Ⅱ。如按方案Ⅱ放置，則有以下幾個(gè)問題：其一是因?yàn)閮?nèi)壁相對(duì)底壁而言，內(nèi)壁較深，包緊力大于底壁的壁筋，顯然，開模時(shí)，塑件將利于型腔成型件一側(cè)，這樣塑件需要在定模一側(cè)完成完全推出脫模；其二，不便于澆注系統(tǒng)的開設(shè)，澆注系統(tǒng)的開設(shè)受到定模頂出機(jī)構(gòu)的影響，為避免這種干涉影響，模具結(jié)構(gòu)上將不得不做特殊機(jī)構(gòu)來進(jìn)行處理，并且，澆注系統(tǒng)澆口位置更加不好設(shè)置，會(huì)影響到塑件內(nèi)壁的成型品質(zhì)；其三，在上下分型面之間的區(qū)域?yàn)?個(gè)側(cè)面，4個(gè)側(cè)面都需做側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)，顯然，如果塑件留于定模一側(cè)，在定模一側(cè)設(shè)置側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)，將更加加大模具整體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，脫模機(jī)構(gòu)更加復(fù)雜。顯然，如果采用方案Ⅰ則能避免這些問題。采用方案Ⅰ，塑件能留于型芯成型件一側(cè)，且澆注系統(tǒng)能直接在底面上開設(shè)，有利于塑件的平衡注塑，且4個(gè)側(cè)面的脫模機(jī)構(gòu)和塑件的最后完全頂出機(jī)構(gòu)便于開設(shè)，不會(huì)增加對(duì)模架結(jié)構(gòu)的額外需要。側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)可設(shè)置于動(dòng)模一側(cè)。其次是能有效縮短流道長度，保證模腔的注塑效果。再次是澆注系統(tǒng)設(shè)置中的澆口位置也好開設(shè)于底面，注塑完成后，不會(huì)在塑件上目視區(qū)域留下澆口痕跡等大的缺陷。

塑件中，在確定為方案Ⅰ所示布局?jǐn)[放后，塑件在模腔中的脫模設(shè)置方案如圖3所示。在確定P1、P2兩個(gè)分型面后，塑件的成型件可分為6個(gè)成型塊，即型腔塊、型芯塊、A1、A2兩個(gè)側(cè)面塊，B1、B2兩個(gè)側(cè)面塊。型腔塊可以通過開模打開時(shí)模具沿Z - 方向下行時(shí)，塑件跟隨型芯下行而自動(dòng)與塑件分離，A1側(cè)面塊、A2側(cè)面塊則須分別按照F1、F2所示方向抽出，而B1、B2塊則不同，由于扣手的存在，B1中需要二次分出C1塊，B2中需要二次分出C2塊，且B1、B2塊須先抽出后，C1、C2塊按F5向向上先抽出，而后再按與F3、F4向同向的方向抽出，這樣才能保證塑件扣手特征及B1、B2面的自動(dòng)完全脫模。 塑件最終留于成型件上后，由模具的脫模機(jī)構(gòu)脫出而完全脫模。

A1、A2、B1、B2、C1、C2——成型塊編號(hào) F1～F5——抽芯方向 P1、P2——主分型面 Z+——模具開模方向(a)左右兩側(cè)的脫模設(shè)置 (b)前后兩側(cè)的脫膜設(shè)置圖3 脫模分析Fig.3 Demoulding analysis

3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 澆注方式選擇

在塑件的分型及脫模方案確定后，澆注系統(tǒng)是保證塑件完整注塑的關(guān)鍵問題，承上所述，在圖3所示分型及脫模方式下，澆注系統(tǒng)的澆口開設(shè)有以下4種方式可以選擇：第一種是在型腔一側(cè)開設(shè)點(diǎn)澆口；第二種是在型腔一側(cè)開設(shè)直接澆口；第三種是在塑件側(cè)邊開設(shè)側(cè)邊澆口；第四種是在型芯一側(cè)開設(shè)潛伏式澆口或香蕉型澆口。從脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)置來看，因?yàn)樗拿娑夹枰O(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，因而，第三、第四種方案明顯行不通，不利于流道廢料的自動(dòng)脫模，且因澆口位置的設(shè)置將加大模具的結(jié)構(gòu)尺寸、增加流道廢料及增加流道廢料自動(dòng)脫料機(jī)構(gòu)的設(shè)置，模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。第二種直接澆口只能開設(shè)于塑件的幾何正中央，澆注性能雖好，但澆口疤痕大，不能自動(dòng)取出流道廢料，因而也不可取。較好的方式是在型腔一側(cè)開設(shè)點(diǎn)澆口實(shí)施自動(dòng)脫模，且澆口殘留痕跡小。點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)中，點(diǎn)澆口數(shù)量的開設(shè)及澆口尺寸取決于塑件的體積質(zhì)量和澆注平衡需要，因而，基于塑件的規(guī)則形狀，較好的數(shù)量選擇為2點(diǎn)澆口或4點(diǎn)澆口或6點(diǎn)澆口。澆口尺寸是成型制品的關(guān)鍵,對(duì)點(diǎn)澆口而言，其主要尺寸就是澆口直徑和澆口長度。根據(jù)熱塑性塑料流變性質(zhì)和注射充模計(jì)算,塑料熔體在點(diǎn)澆口流道中的剪切速率一般為104～105 s-1,在此剪切速率范圍內(nèi)所得到的制品殘留應(yīng)力和機(jī)械性能的各向異性最小。點(diǎn)澆口尺寸可由式(1)、(2)計(jì)算：

(1)

式中d——澆口直徑,mm

Q——流經(jīng)澆口的塑料熔體的體積流率,cm3/s

γ——剪切速率,s-1

(2)

式中L——澆口長度，mm

τ——剪應(yīng)力，τ=ηaγ，MPa

ηa——熔體的表觀黏度,Pa·s

R——澆口半徑,mm

ΔP——流經(jīng)澆口的壓力降,Pa

經(jīng)計(jì)算后，如采用2點(diǎn)澆口，澆口尺寸要取Φ2.0 mm，明顯地，澆口難以崩斷，不能滿足自動(dòng)化生產(chǎn)要求，如取4點(diǎn)澆口，澆口尺寸為Φ1.0 mm；符合自動(dòng)分離要求；若取6點(diǎn)澆口，澆口尺寸為Φ0.6 mm，顯然，加工難度加大，因此，針對(duì)本塑件的注塑過程，采用4點(diǎn)點(diǎn)澆口進(jìn)行澆注。4點(diǎn)點(diǎn)澆口澆注中，澆口位置的布局選用如圖4所示的布局較為合理，其理由是料流在流道內(nèi)的轉(zhuǎn)向次數(shù)最少，有利于注塑壓力的保持；流道最短，有利于料溫的維持，廢料與塑件的占比最小；便于加工。

3.2 澆注系統(tǒng)CAE分析

依據(jù)CAD數(shù)據(jù)分析，對(duì)每一個(gè)澆口進(jìn)行充填區(qū)域規(guī)劃好后，對(duì)澆注系統(tǒng)的充填性能進(jìn)行CAE仿真分析，CAE模型如圖4(a)所示。模型采用三角形雙層面網(wǎng)格，網(wǎng)格總數(shù)量為32 154個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)為10 259個(gè)，澆口尺寸為Φ1.0 mm，水平流道截面采用U形流道截面。分析材質(zhì)為UMG ABS GSM。分析軟件運(yùn)用Moldflow2018軟件進(jìn)行分析，分析目標(biāo)為流動(dòng)分析，其分析方式為充填+保壓+翹曲，相關(guān)參數(shù)為：模具溫度為55 ℃、熔體溫度為230 ℃、充填時(shí)間為4.5 s，充填切換為99 %模腔體積，保壓分3段：80 %充填壓力-5 s；50 %充填壓力-4 s；30 %充填壓力-3 s；冷卻時(shí)間，依據(jù)頂出條件，頂出條件為：頂出溫度50 ℃，頂出時(shí)冷卻體積百分占比為100 % ；分離翹曲因素。分析后，獲得結(jié)果如圖4(b)～4(d)所示。

流動(dòng)分析結(jié)果表明，塑件模腔的充填時(shí)間為2.3 s左右，如圖4(b)所示，模腔內(nèi)的最高注塑壓力為57.8 MPa，最高壓力出現(xiàn)在流道段，模腔所需充填壓力在25～33 MPa之間，腔內(nèi)充填效果好，如圖4(c)所示；結(jié)合圖4(b)可以看出，塑件下邊沿的4個(gè)最長流動(dòng)路徑上(即4個(gè)轉(zhuǎn)角)的充填時(shí)間為2.1 s左右，說明料流能在同時(shí)到達(dá)充填末端，澆注系統(tǒng)充填平衡性好。前沿溫度表明塑件充填開始到結(jié)束，前沿溫度在15 ℃內(nèi)，料流在腔內(nèi)流動(dòng)性好；由于注塑過程中料流溫差小，故4個(gè)澆口填充的前鋒所導(dǎo)致的氣孔、熔接線等較少，塑件無潛在的開裂隱患。結(jié)果差一點(diǎn)的是塑件的4個(gè)角的翹曲變形有點(diǎn)大，為1.9 mm左右，如圖4(d)所示，接近尺寸偏差量的2 %左右，因?yàn)橄潴w為周轉(zhuǎn)工具，這在實(shí)際應(yīng)用時(shí)是可以接受的，實(shí)際注塑時(shí)通過加大保壓，能得到部分降低。因而，流動(dòng)結(jié)果說明，整體而言，此澆注方案能滿足本塑件的成型需要。

(a)CAE模型 (b)充填時(shí)間 (c)充填壓力 (d)翹曲變形圖4 澆注系統(tǒng)的CAE分析Fig.4 CAE analysis of gating systems

4 模具設(shè)計(jì)分析

4.1 模具結(jié)構(gòu)分析

1—主導(dǎo)柱 2—流道板導(dǎo)套 3—定模板導(dǎo)套 4—副導(dǎo)柱 5—副導(dǎo)套 6—小拉桿 7—長拉桿 8—型腔鑲件 9—型芯鑲件10—?dú)獾?11—型芯氣頂桿 12—?dú)忭斕?13—型腔氣頂桿 14—型腔氣頂套 15—拉料桿 16—流道套 17—定位圈18—澆口襯套 19—油缸座 20—A2油缸 21—A2滑塊托座 22—A2滑塊 23—A2導(dǎo)柱 24—A2導(dǎo)柱壓塊 25—B1導(dǎo)柱壓塊26—B1導(dǎo)柱 27—B1滑塊 28—B1隧道滑塊 29—隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊 30—B1垂直抽芯滑塊 31—面板 32—流道板33—定模板 34—?jiǎng)幽０?35—底板 36—隧道滑塊驅(qū)動(dòng)彈簧 37—彈簧支撐塊 38—驅(qū)動(dòng)杠梁 39—滑塊下滑限位掛鉤40—A1滑塊 41—B2滑塊 42—B2隧道滑塊 43—隧道滑塊導(dǎo)柱 P1～P4—分型面(a)前剖視圖 (b)前半剖視圖 (c)右剖視圖 (d)動(dòng)模俯視圖 (e)定模仰視圖 (f)B1垂直抽芯滑塊安裝 (g)隧道滑塊安裝圖5 模具結(jié)構(gòu)Fig.5 Mould structure

對(duì)中大型塑件而言，模具的強(qiáng)度很重要，特別是對(duì)周轉(zhuǎn)箱等大型塑件，塑件體積大，承受的注塑壓力變化大，因而成型件設(shè)計(jì)時(shí)最好設(shè)計(jì)成整體式成型件，如有特殊需要，成型件應(yīng)采用整體模板式成型件，本塑件針對(duì)成型件型腔鑲件8、型芯鑲件9采用整體式鑲件，以增強(qiáng)其強(qiáng)度，防止其變形，在成型件內(nèi)部開設(shè)水路進(jìn)行掏空時(shí)，亦充分考慮其強(qiáng)度，另外一個(gè)是針對(duì)成型件采用強(qiáng)度較好的鋼材，型腔鑲件8、滑塊22、滑塊40、滑塊28、滑塊30、滑塊41、滑塊42成型鑲件都采用S136，S136為耐蝕鏡面模具鋼：高純度、高鏡面度、拋光性能極好、防銹防酸性能極佳，熱處理變形小。具有優(yōu)良的機(jī)械加工性能。適合丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯等塑料，其出廠硬度(經(jīng)硬化及回火)軟性退火至HB215，成型后可淬硬至HRC53。 型芯鑲件9則采用DF2油鋼，DF2油鋼有良好的切削性，高含碳量提供良好的耐磨性，但韌性低。出廠硬度：軟性退火至HB190，熱處理后硬度為HB300。

模架采用標(biāo)準(zhǔn)模架進(jìn)行改裝，去掉了模腳以下構(gòu)件，主要是適應(yīng)于本模具的特殊的脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)置。模架僅由模板31～模板35構(gòu)成?？紤]到塑件的內(nèi)壁有比較光滑的需要，其塑件尺寸大，在型芯鑲件9的四周包緊力大，采用大頂針頂出容易留下較多的頂出疤痕，因而，塑件從型芯鑲件9上的完全頂出采用高壓氣頂頂出，因而，模具動(dòng)模部分的頂出機(jī)構(gòu)無須設(shè)置，因而在本改裝模架中予以撤除。

由于塑件的內(nèi)壁及底面都比較平直，所以，塑件的冷卻采用平行管道進(jìn)行冷卻，管道直徑都采用Φ10 mm管道，型腔鑲件8采用8條平行水路進(jìn)行冷卻，型芯鑲件9采用6條平行水路進(jìn)行冷卻，4個(gè)側(cè)壁的成型滑塊各單獨(dú)采用一條水路進(jìn)行冷卻，結(jié)合CAE分析結(jié)果可以看出，塑件達(dá)到頂出的時(shí)間為14 s，頂出時(shí)溫度為57 ℃，第一材料能頂出時(shí)的溫度為88 ℃，管道進(jìn)出口溫差在2 ℃以內(nèi)，管道冷卻效果好。

模具設(shè)計(jì)中，難點(diǎn)是塑件的脫模，針對(duì)塑件的脫模，分為3個(gè)方面來實(shí)施，第一是塑件型腔一側(cè)的脫模，塑件上位于型腔一側(cè)的底板上，由于底面的加強(qiáng)筋高度為5 mm，且為多個(gè)方格，其與型腔鑲件8的包緊力也比較大，為保證開模時(shí)，塑件在型腔壁上不粘模，在型腔鑲件8一側(cè)設(shè)置了型腔氣頂輔助脫模機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)由氣頂桿13及氣頂套14構(gòu)成，通過外聯(lián)氣道來開啟閉合氣頂桿，以提供外部的高壓頂出氣體。同樣，塑件在型芯鑲件9上的最終頂出也采用同樣的氣頂機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)件由氣頂桿11和氣頂套12構(gòu)成，在型芯一側(cè)，此機(jī)構(gòu)設(shè)置8套。

4.2 外壁脫模機(jī)構(gòu)分析

結(jié)合圖5外壁的脫模機(jī)構(gòu)設(shè)置如圖6所示，外壁的脫模機(jī)構(gòu)由4個(gè)側(cè)面滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其中A1、A2面的側(cè)面滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，B1、B2面的側(cè)面滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同。承前脫模分析所述，塑件的A1、A2面只需直接側(cè)面抽芯即可，而B1、B2面則須先進(jìn)行扣手位的垂直先抽芯，而后再進(jìn)行B1、B2側(cè)面的側(cè)面抽芯，此種動(dòng)作的完成，既可以通過設(shè)計(jì)復(fù)雜隧道滑塊機(jī)構(gòu)先抽芯來實(shí)現(xiàn)，也可以通過簡單隧道滑塊被模架的模板打開動(dòng)作來驅(qū)動(dòng)隧道滑塊先抽芯來實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這2種抽芯需要，2種機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)具體如下。

A1、A2、B1、B2—側(cè)壁編號(hào)(a)側(cè)壁滑塊組成 (b)滑塊的安裝圖6 側(cè)壁抽芯機(jī)構(gòu)Fig.6 Side wall core pulling mechanism

4.2.1A2抽芯機(jī)構(gòu)

A2抽芯機(jī)構(gòu)與A1抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，結(jié)合圖5所示，其機(jī)構(gòu)的安裝如圖6(b)所示，A2油缸20其上端通過油缸座19安裝于定模板33上，其下端連接安裝有A2滑塊托座21，A2滑塊托座21與A2滑塊22緊固裝配在一起，為保持驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定性，A2滑塊22由安裝于定模板33上的2個(gè)A2導(dǎo)柱23進(jìn)行導(dǎo)向，A2導(dǎo)柱壓塊24用于對(duì)A2導(dǎo)柱23的壓緊安裝。當(dāng)A2油缸20充由驅(qū)動(dòng)時(shí)，其將驅(qū)動(dòng)A2滑塊22一起沿其中心桿中心線方向T1向下抽出。A2滑塊22的下端兩角處，各設(shè)置有一個(gè)驅(qū)動(dòng)杠梁38，用于驅(qū)動(dòng)與該滑塊相鄰的2個(gè)B1滑塊27、B2滑塊42同步向下運(yùn)動(dòng)，如圖7(b)所示。

(a)側(cè)滑塊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) (b)驅(qū)動(dòng)杠梁的安裝圖7 A2抽芯機(jī)構(gòu)Fig.7 A2 core-pulling mechanism

4.2.2B1抽芯機(jī)構(gòu)

2.常春藤 是室內(nèi)常見的垂吊盆栽，它葉片上的微小氣孔能吸收空氣中的煙霧、尼古丁和甲醛，并將其轉(zhuǎn)化成無害的糖和氨基酸，能夠有效抑制尼古丁中致癌物質(zhì)的產(chǎn)生。常春藤的莖蔓非常容易生根，通常采用扦插的方式繁殖。同時(shí)，常春藤不喜陽光，一定要放在通風(fēng)涼爽處養(yǎng)護(hù)。

結(jié)合圖5，如圖8所示，B1機(jī)構(gòu)為一種復(fù)合式隧道滑塊抽芯機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)安裝為：B1隧道滑塊28通過T形槽安裝于B1滑塊27的內(nèi)部，其左端通過斜T形驅(qū)動(dòng)B1垂直抽芯滑塊30，其右端通過斜T形槽與隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29的上端斜T形槽聯(lián)結(jié)，并由其驅(qū)動(dòng)，B1隧道滑塊28的初始位置由隧道滑塊驅(qū)動(dòng)彈簧36壓緊驅(qū)動(dòng)向左，隧道滑塊驅(qū)動(dòng)彈簧36由通過底部緊固螺釘安裝于B1滑塊27上的彈簧支撐塊37頂住支撐，其行程位置由安裝于B1滑塊27上的限位珠子進(jìn)行控制。隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29通過螺釘緊固安裝于模具的動(dòng)模板34上。B1垂直抽芯滑塊30的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向由安裝于B1滑塊27上的隧道滑塊導(dǎo)柱43進(jìn)行導(dǎo)向。因而，該隧道滑塊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理如圖8中的D—D剖視所示，模具在P3分型面處打開時(shí)，隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29按F1向向下驅(qū)動(dòng)，從而拉動(dòng)B1隧道滑塊28按F2向抽芯，B1隧道滑塊28拉動(dòng)B1垂直抽芯滑塊30按F3向向上抽芯，從而實(shí)現(xiàn)塑件邊扣手的垂直先抽芯。垂直抽芯完成后，由于限位珠子的限位，B1隧道滑塊28停留于F2向的最右端位置，等待復(fù)位時(shí)被隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29驅(qū)動(dòng)按F2的反向復(fù)位。

F1～F4-抽芯運(yùn)動(dòng)方向(a)B1機(jī)構(gòu)前軸測視圖 (b)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)關(guān)系圖 (c)隧道滑塊的限位控制(d)B1機(jī)構(gòu)后軸測視圖 (e)機(jī)構(gòu)C—C剖視圖 (f)導(dǎo)柱安裝圖8 B1抽芯機(jī)構(gòu)Fig.8 B1 core-pulling mechanism

如圖8(b)所示，隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29向下按F1向動(dòng)作，通過T形槽，能驅(qū)動(dòng)B1隧道滑塊28按F4向向右移動(dòng)，在B1滑塊27上，設(shè)置有一個(gè)限位玻珠，對(duì)應(yīng)的，在B1隧道滑塊28上設(shè)置有2個(gè)對(duì)應(yīng)的玻珠孔，用于B1隧道滑塊28在最左邊和最右邊的定位，如圖8(c)所示，當(dāng)B1隧道滑塊28位于最左邊時(shí)，限位珠子卡住上端右邊的孔，B1隧道滑塊28位于最右邊時(shí)，限位珠子卡住上端左邊的孔。當(dāng)隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29拉著B1隧道滑塊28向右移動(dòng)一段距離后，隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29脫離B1隧道滑塊28，此刻，B1隧道滑塊28上端左邊的孔被限位珠子卡位限制住，停留在此處不動(dòng)，直到P3分型面閉合時(shí)，隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29能準(zhǔn)確地插入B1隧道滑塊28的T形槽中。彈簧支撐塊37通過螺釘緊固安裝于滑塊27的底部，用于隧道滑塊驅(qū)動(dòng)彈簧36的支撐和安裝，隧道滑塊驅(qū)動(dòng)彈簧36用于輔助驅(qū)動(dòng)B1隧道滑塊28。

垂直抽芯完畢，A1、A2滑塊上的驅(qū)動(dòng)杠梁38通過橫梁槽驅(qū)動(dòng)B1滑塊27按F1向下行，但B1滑塊27被2個(gè)緊固安裝于定模板33上的斜導(dǎo)柱26驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向，因而其只能按斜導(dǎo)柱26的中心線方向下行，從而驅(qū)動(dòng)B1滑塊27完成塑件B1面的側(cè)向抽芯。B1導(dǎo)柱26通過B1導(dǎo)柱壓塊25緊固安裝于定模板33上。

從A1、A2滑塊，B1、B2滑塊的裝配關(guān)系可以得知，在A1、A2機(jī)構(gòu)油缸20 的驅(qū)動(dòng)下，A1、A2、B1、B2四個(gè)滑塊將同步向下和向外抽出，從而實(shí)現(xiàn)塑件四面外壁的抽芯脫模，4個(gè)滑塊下行到一定距離后完成4個(gè)側(cè)壁的脫模后，都將被安裝于定模板33上每個(gè)滑塊對(duì)應(yīng)的滑塊下滑限位掛鉤39勾住而不能繼續(xù)下行。4個(gè)滑塊的同步動(dòng)作由安裝于A1、A2滑塊上的驅(qū)動(dòng)杠梁38驅(qū)動(dòng)來施行。

5 模具工作原理

模具的工作原理如圖9所示。其具體工作過程為：

(1)模具閉合，模具進(jìn)行注塑，保壓、冷卻完畢，等待開模。

(2)P1打開。模具在注塑機(jī)動(dòng)模的帶動(dòng)下，動(dòng)模后退，后退時(shí)，模具首先在P1分型面處打開，流道廢料在點(diǎn)澆口處與塑件崩斷分離；

(3)P2打開。動(dòng)模繼續(xù)后退，流道板32將流道廢料從拉料桿及澆口套內(nèi)拔出，流道廢料自動(dòng)脫模；

(4)P3打開。動(dòng)模繼續(xù)后退，模具在P3面處打開，打開同時(shí)，動(dòng)模板34的氣道內(nèi)注入高壓空氣，推動(dòng)型芯氣頂桿11而頂動(dòng)塑件從型芯鑲件9上頂出；塑件脫離型芯鑲件9而留于型腔一側(cè)；P3打開的同時(shí)，B1、B2機(jī)構(gòu)上的隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊29驅(qū)動(dòng)B1垂直抽芯滑塊30完成垂直抽芯動(dòng)作；

(5)P4打開。在P3打開一定距離后，油缸20動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)A1、A2、B1、B3四個(gè)側(cè)面滑塊下行，帶動(dòng)塑件從型腔鑲件8上脫離，同時(shí)，定模板33的氣道內(nèi)注入高壓空氣，驅(qū)動(dòng)型腔氣頂桿13推動(dòng)塑件從型腔鑲件8上脫離；4個(gè)側(cè)面滑塊下定一定距離后，塑件自動(dòng)從4個(gè)側(cè)面滑塊上脫離，從而實(shí)現(xiàn)塑件的完全脫模；

(6)復(fù)位。復(fù)位時(shí)，過程與開模動(dòng)作相反，模具閉合，等待下一個(gè)注塑循環(huán)。

8—型腔鑲件 9—型芯鑲件 11—型芯氣頂桿 13—型腔氣頂桿 20—A2油缸 22—A2滑塊 27—B1滑塊 28—B1隧道滑塊29—隧道滑塊驅(qū)動(dòng)鎖緊塊 30—B1垂直抽芯滑塊 31—面板 32—流道板 33—定模板 34—?jiǎng)幽０?35—底板37—彈簧支撐塊 40—A1滑塊 41—B2滑塊 42—B2隧道滑塊 P1～P4—分型面(a)A1、A2滑塊動(dòng)作剖面 (b)B1、B2滑塊動(dòng)作剖面圖9 模具工作原理Fig.9 Working principle of mould

6 結(jié)論

(1)結(jié)合塑件的特點(diǎn)，針對(duì)塑件形狀特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了其一種特殊的無頂出機(jī)構(gòu)簡化型三板模點(diǎn)澆口模具；模具中，模腔的分型采用雙層分型面進(jìn)行分型，其模腔布局為1模1腔，結(jié)合CAE優(yōu)化分析，模腔的澆注采用4點(diǎn)點(diǎn)澆口澆注，以保證模腔的注塑效果和消除塑件潛在的品質(zhì)缺陷;

(2)針對(duì)塑件脫模困難的問題，配合以模板的打開動(dòng)作，設(shè)計(jì)了一種復(fù)合式四面?zhèn)瘸樾緳C(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)塑件的完全脫模，脫模時(shí)，先利用動(dòng)模板和定模板的打開動(dòng)作，在氣動(dòng)頂出的頂出下，使型芯鑲件先抽芯與塑件脫離，同時(shí)，通過斜T形槽驅(qū)動(dòng)中央隧道滑塊來驅(qū)動(dòng)垂直抽芯鑲件的先抽芯；而后通過2個(gè)油缸驅(qū)動(dòng)四面4個(gè)滑塊下行進(jìn)行側(cè)抽芯，同時(shí)，也輔助以氣動(dòng)頂出，將塑件從型腔鑲件上拔出，塑件留于4個(gè)下行抽芯的滑塊上，在跟隨4個(gè)下行側(cè)抽芯滑塊中，由于4個(gè)滑塊在各自的斜導(dǎo)柱的驅(qū)動(dòng)下，同步做側(cè)向抽芯，塑件自動(dòng)與4個(gè)側(cè)面滑塊分離，從而實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)脫模;

(3)四面抽芯機(jī)構(gòu)包含有一組2個(gè)相同結(jié)構(gòu)的單一側(cè)面斜向抽芯機(jī)構(gòu)和一組2個(gè)復(fù)合式2次抽芯機(jī)構(gòu)，復(fù)合式2次抽芯機(jī)構(gòu)中，先利用斜T形槽驅(qū)動(dòng)主滑塊體內(nèi)的隧道滑塊來驅(qū)動(dòng)垂直抽芯滑塊的先抽芯，而后再利用斜導(dǎo)柱的導(dǎo)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)側(cè)面抽芯主體滑塊進(jìn)行抽芯;機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)思巧妙，模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可為同類塑件的注塑自動(dòng)化生產(chǎn)提供有益參考。