蔣愛榮，趙佳萌

（1.百色職業(yè)學(xué)院，廣西 百色 533000；2.柳州城市職業(yè)學(xué)院，廣西 柳州 545036）

0 引 言

設(shè)計注射模時，脫模方式影響模具結(jié)構(gòu)，主要表現(xiàn)在分型方式的選用需考慮塑件脫模方便、機構(gòu)簡單以及模具零件加工方便[1-4]。塑件有多個特征且脫模方向不同時，采用常規(guī)的滑塊、斜推桿等機構(gòu)無法脫模的情況下，可使用多次分區(qū)、分次序脫模的方式實現(xiàn)脫模[5-8]。因而，模具結(jié)構(gòu)和具體部位的脫模機構(gòu)需進行創(chuàng)新設(shè)計[9-11]。

1 簾珠自動機導(dǎo)流片

某簾珠自動機導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)如圖1 所示，為多曲面復(fù)合的薄殼塑件，其主要特征為曲面片，在該曲面片上設(shè)置了1個導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽與曲面片結(jié)合后，曲面片上端的翻邊與導(dǎo)流槽內(nèi)側(cè)的深凹槽之間形成倒扣槽，倒扣槽、孔③特征是成型塑件脫模的難點，影響模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。針對倒扣槽及孔③特征，需設(shè)計特殊脫模機構(gòu)實現(xiàn)2種特征的自動脫模。PC材料強度較好，但存在缺口效應(yīng)，而ABC 材料成型性好，但強度不如PC，所以塑件材料使用改性合金塑料ABS+PC，以集合ABS 和PC 兩者的優(yōu)點，材料收縮率為0.55%，所成型的塑件表面光滑性好、耐磨。

圖1 簾珠自動機導(dǎo)流片

2 分型設(shè)置及型腔布局

2.1 分型設(shè)置

鑒于倒扣槽及孔③特征脫模困難的問題，分型設(shè)置如圖2 所示。待成型塑件按圖2 所示位置擺放后，以待成型塑件最大外輪廓作為分型線。型腔成型塑件的零件由型腔板鑲件、型芯鑲件、浮動型芯、側(cè)頂型芯構(gòu)成。

圖2 分型設(shè)置

采用此分型設(shè)置后，塑件脫模步驟如下：①PL面打開，型腔板鑲件先分離；②塑件被浮動型芯按Z+方向頂起，型芯鑲件與塑件分離；③側(cè)頂型芯將塑件從浮動型芯上側(cè)頂出，塑件留在側(cè)頂型芯上；④高壓氣槍將塑件從側(cè)頂型芯上吹出，實現(xiàn)塑件脫模。

2.2 型腔布局

模具使用1 模1 腔布局，澆注系統(tǒng)使用普通流道+側(cè)澆口形式。

2.3 成型零件設(shè)置

成型零件形狀如圖3 所示，浮動型芯1 是一種活動成型鑲件，由推板上的推桿與之連接并固定在一起聯(lián)動。考慮閉合后浮動型芯與其他成型零件的穩(wěn)定性，其上、下部位都需要設(shè)計倒錐，以通過模板的錐面鎖緊保證其穩(wěn)定性。型芯鑲件2則通過螺釘緊固在動模板上，其上端設(shè)置用于與型腔板鑲件閉合時相配合邊緣錐臺。

側(cè)頂型芯3 安裝在浮動型芯1 內(nèi)，通過液壓缸5及頂桿4 推動進行側(cè)面頂出。型腔板鑲件、型芯鑲件2、浮動型芯1 和側(cè)頂型芯3 的材料采用合金鋼2738H（Cr-Ni-Mo合金鋼）。該鋼約添加1%的Ni，預(yù)硬度好，并提高了淬透性能，大截面厚板硬度分布均勻，主要應(yīng)用于大型塑料模，如汽車保險杠、電視機外殼等模具。

圖3 成型零件設(shè)計

3 模具結(jié)構(gòu)布置

3.1 模具結(jié)構(gòu)

模具結(jié)構(gòu)如圖4 所示，采用兩板模結(jié)構(gòu)、1 模1腔布局。流道及澆口直接在定模板20上加工，流道凝料脫模時由定模彈料銷4 彈出。冷卻系統(tǒng)設(shè)計時，對型腔板鑲件2、型芯鑲件1、浮動型芯3 和側(cè)頂型芯5 都設(shè)置冷卻水道，以保證塑件均勻冷卻。型腔通過成型零件之間的配合間隙進行排氣，配合間隙≤0.015 mm。定模板20 和動模板18 閉合時，使用四角分布的4 個精定位塊19 增強閉合的定位準(zhǔn)確性。

圖4 模具結(jié)構(gòu)

3.2 脫模機構(gòu)設(shè)置

塑件脫模機構(gòu)為復(fù)合式結(jié)構(gòu)，包括2個子機構(gòu)：①用于浮動型芯3的頂出機構(gòu)；②安裝于浮動型芯3上的側(cè)頂型芯5的側(cè)頂出機構(gòu)。

用于浮動型芯3 的頂出機構(gòu)組件主要包括：液壓缸錐度頂塊10、液壓缸頂桿11、3根浮動型芯頂桿12 和浮動型芯1。浮動型芯頂桿12、液壓缸頂桿11都安裝于推板固定板上，由推板16驅(qū)動。液壓缸頂桿11 通過螺釘與液壓缸錐度頂塊10 組合，用于將液壓缸8 與浮動型芯3 同步頂出，復(fù)位時依靠其錐度進行精確復(fù)位。同樣，浮動型芯3 也與浮動型芯頂桿12 通過頂桿端部的螺釘緊固組合，浮動型芯3的上、下部分設(shè)置成四周錐面形狀，并在定模板20、動模板18 上分別增設(shè)上錐度塊7、下錐度塊9 以保證其復(fù)位準(zhǔn)確性。

側(cè)頂出機構(gòu)組件包括：側(cè)頂型芯5、側(cè)頂桿6、液壓缸8、側(cè)頂桿套13 和側(cè)頂型芯定位擋塊17，機構(gòu)安裝于浮動型芯3 內(nèi)，用側(cè)頂型芯5 將塑件從浮動型芯3側(cè)面頂出。

3.3 模具工作原理

注射完成后，模具動、定模在PL處打開，塑件的局部區(qū)域從型腔板鑲件2 上脫出，動模按-Z方向下行時，打開一定距離后，注塑機頂桿頂住推板16 保持不動，而動模板18 則繼續(xù)下行，浮動型芯頂桿12驅(qū)動浮動型芯3 及其上方的側(cè)面頂出機構(gòu)運動，塑件局部區(qū)域從型芯鑲件1 上脫出，浮動型芯3 被頂出一定距離后，液壓缸8 驅(qū)動側(cè)頂型芯5 按-Y向運動，從而將塑件的部分區(qū)域從浮動型芯3上推出，塑件留在側(cè)頂型芯5上，運動一定距離后，通過注塑機的外接氣壓槍將塑件從側(cè)頂型芯5 上吹落，實現(xiàn)塑件脫模。

4 結(jié)束語

結(jié)合塑件的形狀特點，設(shè)計了1 模1 腔兩板注射模。針對塑件脫模困難的問題，設(shè)計了復(fù)合式脫模機構(gòu)實現(xiàn)塑件的自動脫模，復(fù)合式脫模機構(gòu)由浮動型芯頂出機構(gòu)和側(cè)面頂出機構(gòu)構(gòu)成。脫模機構(gòu)工作時，首先由注塑機頂桿推動推板驅(qū)動浮動型芯及側(cè)面頂出機構(gòu)運動，實現(xiàn)塑件部分區(qū)域的脫模，再通過液壓缸驅(qū)動側(cè)面型芯將塑件從浮動型芯上按側(cè)面方向推出，最終依靠外部吹氣系統(tǒng)將塑件從側(cè)面型芯上吹落，保證塑件的自動化生產(chǎn)。模具結(jié)構(gòu)與脫模機構(gòu)簡單實用，動作可靠性好，能有效降低模具加工難度及模具制造成本。