楊 娟，覃志高，周明理

（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；3.北海職業(yè)學(xué)院，廣西 北海 536000）

0 引 言

注塑機(jī)導(dǎo)油管135°異形彎管接頭用于特殊的管道結(jié)合位置，是一種需要設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)特征的功能件。塑件軸測(cè)圖如圖1所示，左端為圓弧管，外帶環(huán)筋，右端為直管；在圓弧管與直管結(jié)合部位的外壁上，附加設(shè)置了一個(gè)支架套管，用于與其他塑件的套接。支架套管內(nèi)壁設(shè)置3個(gè)螺釘柱，下端設(shè)置一個(gè)直槽，支架套管與內(nèi)壁直管之間形成塑件的夾壁槽，支架外壁上設(shè)置多條格筋；支架套管內(nèi)還設(shè)置一個(gè)延長(zhǎng)條，延長(zhǎng)條上設(shè)置1個(gè)卡扣。圓弧管外壁設(shè)置4圈環(huán)筋及多個(gè)三角筋，綜合考慮塑件的使用情況，塑件材料使用收縮率為0.5%～0.6%的ABS工程塑料。

圖1 異形管接頭

1 分型面設(shè)計(jì)

針對(duì)圖1中的塑件，模具設(shè)計(jì)時(shí)，分型面的設(shè)置主要受制于以下因素：①圓弧管外壁的環(huán)筋及多個(gè)三角筋特征只能采用兩瓣式脫模方式；②支架套管的內(nèi)壁特征只能沿支架套管內(nèi)的中心線及3個(gè)螺釘柱的中心線方向抽芯脫模，且支架套管外壁上的格筋只能垂直于格筋所在面的垂直方向?qū)嵤┏樾久撃?，卡扣特征的脫模只能沿垂直于卡扣底面的方向?qū)嵤┏樾久撃?；③圓弧管內(nèi)壁的脫模只能以圓弧旋轉(zhuǎn)方式抽芯脫模；④直管特征內(nèi)壁需要實(shí)施抽芯脫模，其抽芯方向可與支架套管的內(nèi)壁抽芯方向設(shè)置相同。

由上述分析可知待成型塑件只能在圖2所示的PL處分型，以便于成型塑件脫模及簡(jiǎn)化脫模機(jī)構(gòu)與模具結(jié)構(gòu)。在PL面的分型設(shè)置下，成型塑件的自動(dòng)脫模只需設(shè)置3個(gè)滑塊機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的3個(gè)滑塊的作用是：①滑塊1成型夾壁槽、直槽、螺釘柱及成型管特征；②滑塊2成型圓弧管內(nèi)壁特征；③滑塊3成型格筋及卡扣特征。環(huán)筋及塑件的其余外壁通過(guò)定模鑲件和動(dòng)模鑲件成型和脫模。

圖2 分型及脫模設(shè)計(jì)

2 成型零件設(shè)計(jì)

在圖2所示分型狀態(tài)下，確定的成型零件設(shè)計(jì)如圖3所示，滑塊1對(duì)應(yīng)為直管滑塊，滑塊2對(duì)應(yīng)為圓弧滑塊，滑塊3對(duì)應(yīng)為內(nèi)抽芯滑塊。直管滑塊通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)抽芯，圓弧滑塊通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒條，齒條再驅(qū)動(dòng)扇形齒輪，扇形齒輪通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)圓弧滑塊實(shí)施旋轉(zhuǎn)抽芯。內(nèi)抽芯滑塊綜合其驅(qū)動(dòng)及鎖緊要求，可使用一個(gè)T形槽鎖緊塊鎖緊和驅(qū)動(dòng)，對(duì)相應(yīng)特征實(shí)施內(nèi)收式抽芯。

圖3 成型零件設(shè)計(jì)

考慮塑件的生產(chǎn)效率，采用1模2腔布局，為精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)和優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，圖3中2個(gè)型腔的直管滑塊使用共同的液壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，2個(gè)型腔中的圓弧滑塊也使用共同的齒條滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，2個(gè)型腔的內(nèi)抽芯滑塊同樣使用共同的T形槽鎖緊塊進(jìn)行鎖緊和驅(qū)動(dòng)。

澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，鑒于流道加工的方便性，使用φ8 mm的數(shù)控銑刀加工圓形流道，考慮結(jié)構(gòu)空間設(shè)置，縮小模架的使用尺寸，澆口套使用斜澆口形式。

3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 動(dòng)模與定模設(shè)計(jì)

按照分型面設(shè)置的1模2腔結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的動(dòng)、定模結(jié)構(gòu)如圖4所示，結(jié)合脫模機(jī)構(gòu)及簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)的要求，選用兩板模模架。在定模設(shè)置中，型腔板采用偏心布置方式，保證澆口套中心對(duì)準(zhǔn)模架中心位置。對(duì)于模具整體型腔的澆注為偏心澆注，控制注射壓力，型腔板鑲件安裝在定模板內(nèi)，材料使用2344合金鋼，使用單一的水路進(jìn)行冷卻。

圖4 動(dòng)模與定模結(jié)構(gòu)

在動(dòng)模中使用3個(gè)復(fù)合機(jī)構(gòu)對(duì)2個(gè)型腔同步實(shí)施抽芯脫模，對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)分別為直管抽芯機(jī)構(gòu)、彎管抽芯機(jī)構(gòu)及內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)。待成型塑件的最終脫模使用推桿推出的方式實(shí)施，型芯鑲件安裝在動(dòng)模板上，材料使用P20，同樣使用單一的水路進(jìn)行冷卻。

3.2 模具結(jié)構(gòu)

模具結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 模具結(jié)構(gòu)

（1）模具采用兩板模模架，動(dòng)模板17的下方增加了動(dòng)模墊板16，以便于彎管抽芯機(jī)構(gòu)的安裝。

（2）彎管抽芯機(jī)構(gòu)組件中，單個(gè)型腔的抽芯組件主要包括件3～件11，液壓缸35活塞桿驅(qū)動(dòng)齒條滑塊11移動(dòng)，齒條滑塊11再驅(qū)動(dòng)扇形齒輪9繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸8的中心轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸8再帶動(dòng)動(dòng)模板17上位于圓弧壓條4內(nèi)的圓弧滑塊3轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)成型塑件的圓弧管內(nèi)壁實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)抽芯，圓弧滑塊3的位置由限位螺釘5限位。

（3）內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)。內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)組件主要包括件18～件20，模具打開(kāi)時(shí)，T形鎖緊塊20的兩側(cè)斜T形槽同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的2個(gè)內(nèi)抽芯滑塊實(shí)施內(nèi)收抽芯，2個(gè)內(nèi)收抽芯滑塊的限位則分別由各自的限位玻珠18限位。

（4）直管抽芯機(jī)構(gòu)。直管抽芯機(jī)構(gòu)為兩次抽芯機(jī)構(gòu)，兩次抽芯之間設(shè)置有延時(shí)抽芯，延時(shí)距離為10 mm。機(jī)構(gòu)組件包括件24～件27，第一次抽芯時(shí)，夾壁槽型芯24先抽出10 mm后，直管內(nèi)壁型芯再抽出，2個(gè)型芯都由直管滑塊26驅(qū)動(dòng)，直管滑塊26由液壓缸27活塞桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

（5）推出機(jī)構(gòu)。塑件的最終脫模由多個(gè)推桿32推出實(shí)現(xiàn)，推桿32由推板14推動(dòng)，推板14由注塑機(jī)頂桿通過(guò)連接桿進(jìn)行連接并驅(qū)動(dòng)。為防止推桿32與直管抽芯機(jī)構(gòu)的滑塊、彎管抽芯機(jī)構(gòu)的圓弧滑塊在復(fù)位時(shí)產(chǎn)生干涉，復(fù)位前，推桿32必須先退回復(fù)位，故推板14設(shè)置行程開(kāi)關(guān)檢測(cè)其復(fù)位情況，只有推板14復(fù)位后，液壓缸27、35的活塞桿才能動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)各自機(jī)構(gòu)上的滑塊進(jìn)行復(fù)位。

3.3 模具工作過(guò)程

模具工作時(shí)，機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理如下。

（1）液壓缸活塞桿先抽芯。模具開(kāi)模前，因?yàn)橐簤焊?7、35為串聯(lián)式，液壓缸35活塞桿先動(dòng)作，完成彎管內(nèi)壁的抽芯，而后液壓缸27活塞桿動(dòng)作，完成夾壁槽、直管內(nèi)壁的抽芯。

（2）模具只有單一的分型面，注射完畢后開(kāi)模時(shí)，注塑機(jī)滑塊驅(qū)動(dòng)動(dòng)模移動(dòng)，模具在分型面處打開(kāi)。

（3）推出。模具打開(kāi)后，動(dòng)模繼續(xù)移動(dòng)，注塑機(jī)頂桿驅(qū)動(dòng)推板14，推板14推動(dòng)推桿將塑件從型芯鑲件21上推出，實(shí)現(xiàn)塑件的脫模。

（4）復(fù)位。復(fù)位時(shí)推出機(jī)構(gòu)先復(fù)位，由行程開(kāi)關(guān)15進(jìn)行復(fù)位檢測(cè)，依次控制液壓缸27、35的活塞桿帶動(dòng)其零件進(jìn)行復(fù)位。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了1模2腔兩板式注射模，采用單點(diǎn)側(cè)澆口進(jìn)行澆注，主流道使用斜澆口襯套供料，優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)脫模，采用4種脫模機(jī)構(gòu)輔助脫模，分別為彎管抽芯機(jī)構(gòu)、直管抽芯機(jī)構(gòu)、內(nèi)收式抽芯機(jī)構(gòu)、推桿推出脫模機(jī)構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)利用模架結(jié)構(gòu)空間，節(jié)約了材料成本。