洪慎章

(上海交通大學(xué)塑性成形技術(shù)與裝備研究院，上海 200030)

空調(diào)器是提供冷或熱空氣的裝置，給人們?cè)谙奶旒岸斓玫绞孢m的感覺(jué)，其中一個(gè)關(guān)鍵的零件就是該裝置的前面板，其形狀和尺寸是隨著人們的需求不斷更新，因此該塑件要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，外形要求表面光滑，造形美觀。原該零件是采用熱固性塑料，如尿甲醛塑料（UF）,成型工藝采用壓塑成型技術(shù)，該工藝已不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的要求，且質(zhì)量也不能保證。隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的更新，應(yīng)選用注射成型技術(shù)，該工藝不僅生產(chǎn)率高，而能保證塑件質(zhì)量，如外形尺寸，表面光滑等。

1 塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝分析

1.1 塑件結(jié)構(gòu)分析

前面板的形狀及尺寸如圖 1 所示。根據(jù)該塑件的使用要求 需具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還要有不高的表面粗糙度。組裝時(shí)，該前面板兩側(cè)園軸通過(guò)壓入式壓進(jìn)，所以應(yīng)保證一定的裝配精度。

圖1 空調(diào)器前面板注塑件

1.2 塑件成型工藝分析

根據(jù)塑件的功能和結(jié)構(gòu)，選用塑料ABS (丙烯腈—丁二烯—笨乙烯共聚物），中等批量生產(chǎn)。塑件厚度不等，1.4～1.8 mm, 公差按塑件工差標(biāo)準(zhǔn) GB/T14486--2008 中的MT3選取。模具成型零件工作尺寸的制造精度為IT8級(jí)，脫模斜度：塑件外表面 1020，，塑件內(nèi)表面 40，。

2 注塑機(jī)設(shè)備的選用及技術(shù)參數(shù)

注塑機(jī)按設(shè)備外形特征有3種：臥式，立式及直角式，對(duì)本制件應(yīng)選用臥式注塑機(jī)。

注塑機(jī)設(shè)備大小可按注塑件的重量大小選用，但還需考慮注塑模架尺寸的大小，這樣，將選擇注塑機(jī)的規(guī)格。對(duì)本制件可選用SZ-6300/1000。

設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 1。

表1 注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

3 注塑成型工藝條件

注塑成型具有三大工藝條件，即溫度，壓力和時(shí)間，此外，還有用料量與合模力等條件。

各種工藝溫度的選用，見(jiàn)表2。

表2 ABS塑料的各種工藝溫度

4 注射成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 型腔數(shù)目確定和分型面選擇

型腔數(shù)目應(yīng)根據(jù)塑件尺寸的大小和精度等級(jí)靈活確定。零件尺寸大的應(yīng)采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式。本空調(diào)器前面板采用一模一腔的斜推出抽芯機(jī)構(gòu)。

分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝密切相關(guān)，并且直接影響塑料熔體的流動(dòng)性及塑件的脫模。根據(jù)分型面設(shè)計(jì)的原則，需設(shè)置在該塑件的最大尺寸處，且呈弧形面。

4.2 澆口設(shè)計(jì)

澆口采用潛伏式小扇形澆口。考慮到制件面積較大，為防止制件成型后發(fā)生翹曲變形，選用多澆口平衡進(jìn)料式流道。還需考慮容易制造及方便組裝等

空調(diào)器前面板注塑模具結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 前面板注塑模具結(jié)構(gòu)

4.3 模具工作過(guò)程

開(kāi)模時(shí)動(dòng)模下行，首先從A—A面先分開(kāi)，澆口套21內(nèi)的凝料與澆口套分開(kāi)；當(dāng)小拉桿18的凸肩與定模座板8相碰時(shí)，B—B面分開(kāi)；流道內(nèi)凝料在拉料釘11的拉力作用下與直流道套9分開(kāi)，隨脫料板12一起，此時(shí)動(dòng)模通過(guò)拉模器17帶動(dòng)定模繼續(xù)下；當(dāng)大拉桿29下部的凸肩與定模固定板13 相碰時(shí)，C—C面分開(kāi)（即動(dòng)定模分開(kāi)）；在塑件包緊動(dòng)模芯的包緊力作用下，塑件隨著動(dòng)模芯繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到一定距離時(shí)，動(dòng)模停止運(yùn)動(dòng)，液壓缸16 帶動(dòng)推板上行，推板通過(guò)推桿固定板推動(dòng)推桿33 上行，當(dāng)液壓缸上附屬的行程板碰到上行程開(kāi)關(guān)時(shí)，液壓缸停止上行，此時(shí)取出制件與流道內(nèi)凝料。

模具合模時(shí)，液壓缸帶動(dòng)推板下行，推板通過(guò)推桿固定板帶動(dòng)推桿下行。當(dāng)液壓缸上附屬的行程板碰到下行程開(kāi)關(guān)時(shí)，液壓缸停止下行。此時(shí)所有推桿復(fù)位，動(dòng)模上行至C—C面與定模合模，動(dòng)模繼續(xù)上行，B—B面及A—A面相繼結(jié)合，結(jié)束合模。開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)過(guò)程。

4.4 模具材料及熱處理技術(shù)要求

模具的使用壽命除了取決于模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其使用與維護(hù)情況外，最根本的問(wèn)題是制模材料的基本性能是否和模具的加工要求與使用條件相適應(yīng)。因此，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)和使用情況，合理選擇塑料成型模具的材料，是模具設(shè)計(jì)人員的重要任務(wù)之一，也是塑料成型模具設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵問(wèn)題，它對(duì)提高模具壽命，降低成本，提高制件質(zhì)量有著重要的意義。

空調(diào)器前面板注射模主要零件的材料及熱處理硬度如表3所示。

表3 模具主要零件的材料及熱處理硬度

5 結(jié)束語(yǔ)

該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，緊湊，塑件出模順暢，塑件質(zhì)量完全符合技術(shù)要求。并對(duì)其它大型復(fù)雜類(lèi)似的注塑件有較大的啟發(fā)作用，是符合多，快，好，省的生產(chǎn)方向，能顯著提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。