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        注射模定模內(nèi)滑塊結(jié)構(gòu)的改進

        2021-02-28 10:25:08陳偉南
        模具制造 2021年1期
        關(guān)鍵詞:聽筒分力使用壽命

        陳偉南

        (廣東省技師學(xué)院,廣東惠州 516100)

        1 引言

        模具的質(zhì)量、性能和使用壽命,是由模具加工質(zhì)量、模具材料及其熱處理和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性等多面因素共同決定的。其中模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,將對模具的使用性能和使用壽命產(chǎn)生重大影響。不合理的模具結(jié)構(gòu),將導(dǎo)致模具過早磨損和變形,直至失效,甚至根本無法使用。本文以電話機聽筒面殼注射模定模內(nèi)滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進為例,對模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性進行探討。

        2 電話機聽筒面殼注射模結(jié)構(gòu)分析

        圖1所示塑件是一種電話機聽筒的外殼,材料是聚乙烯(PE)塑膠料,分形面為圓弧形分形面,聽筒的兩端分別為聽話端和講話端。其中聽話端設(shè)有12個聽話通孔,并且通孔垂直于聽話端所在的平面,與模具的開模方向成20°(為了說明的方便略去塑件其它部位的結(jié)構(gòu)示意圖)。為此,該模具設(shè)計了一個鎖緊塊和內(nèi)斜滑塊碰穿結(jié)構(gòu)。

        圖1 電話機聽筒外殼

        原模具結(jié)構(gòu)如圖2所示,該模具在實際生產(chǎn)使用過程中,發(fā)現(xiàn)合模時阻力很大,鎖緊塊與內(nèi)滑塊的結(jié)合面,內(nèi)滑塊與斜滑道右邊側(cè)面摩擦磨損很厲害(見圖3),嚴(yán)重影響模具的使用性能和使用壽命。

        圖2 原模具結(jié)構(gòu)

        為了尋找原因,根據(jù)模具結(jié)構(gòu),對內(nèi)滑塊的受力狀況進行了分析,其受力如圖4所示。鎖模力N1經(jīng)鎖緊塊和內(nèi)滑塊的結(jié)合面全部傳遞到內(nèi)滑塊上。在鎖緊塊與內(nèi)滑塊結(jié)合面產(chǎn)生很大的摩擦力(F=μN1),使鎖緊塊與內(nèi)滑塊之間產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦磨損,導(dǎo)致模具過早失效。然后,鎖模力N1經(jīng)過內(nèi)滑塊再分解為沿斜滑道軸線方向的分力N2=N1cos20°和垂直于斜滑道右側(cè)面的分力N3=N1sin20°,其中分力N2是使用內(nèi)滑塊沿斜滑道運動的有用力;而分力N3則對斜滑道右側(cè)面產(chǎn)生正壓力,使內(nèi)滑塊與斜滑道右側(cè)面產(chǎn)生很大的摩擦,對合模產(chǎn)生很大阻力,致使內(nèi)滑塊與斜滑道右側(cè)面之間嚴(yán)重變形和磨損,最后導(dǎo)致失效,縮短模具壽命。

        圖3 原內(nèi)滑塊結(jié)構(gòu)

        圖4 改進前內(nèi)滑塊受力分析

        3 模具結(jié)構(gòu)改進

        為了改善內(nèi)滑塊的受力狀況,對鎖緊塊和內(nèi)滑塊的結(jié)構(gòu)作如圖5所示的改進。改進后內(nèi)滑塊的受力狀況如圖6所示。

        圖5 改進后內(nèi)滑塊結(jié)構(gòu)

        圖6 改進后內(nèi)滑塊受力分析

        由圖6可見,因為鎖緊塊與內(nèi)滑塊之間屬于光滑約束,鎖模力N1經(jīng)過鎖緊塊與內(nèi)滑塊的結(jié)合面時,對內(nèi)滑塊產(chǎn)生沿結(jié)合面法線方向(即沿斜滑道軸線方向)的正壓力N2=N1cos20°,即此時對內(nèi)滑塊的正壓力N2=N1cos20°<N1,比圖4所示內(nèi)滑塊的正壓力(N2=N1)明顯減小,鎖緊塊與內(nèi)滑塊結(jié)合面的摩擦力(F=μN2=μN1cos20°)也明顯減?。ㄗⅲ涸趫D4的情況下,該處的摩擦力為F=μN1),因此減少了兩者之間的摩擦磨損。此外,內(nèi)滑塊與斜滑道右側(cè)面之間的正壓力沒有了(注:在圖4中則為N3=N1sin20°),因此也大大減小了內(nèi)滑塊與斜滑道右側(cè)面的摩擦磨損,使合模過程變得非常順暢。改進后模具結(jié)構(gòu)如圖7所示。

        圖7 改進后的模具結(jié)構(gòu)

        4 結(jié)束語

        經(jīng)過以上結(jié)構(gòu)改進后,使模具的受力狀況更加合理,明顯改善了模具的使用性能,減少了相關(guān)模具零件的摩擦磨損,延長了模具的使用壽命,降低了模具成本,提高了經(jīng)濟效益。

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