張駿紳，熊利軍，文根保

(1.長沙航空職業(yè)技術學院，湖南 長沙 410007；2.湖北航宇精工科技有限公司， 湖北 襄陽 441007 3.中國航空工業(yè)航宇救生裝備有限公司，湖北 襄陽 441007)

0 引言

通過對隔分筒的形體要素的可行性分析，找出影響模具結(jié)構注塑件形體因素，從而制定出模具結(jié)構方案。再通過對多種模具結(jié)構方案的比較分析，找出符合注塑件要求的最佳優(yōu)化模具結(jié)構方案后，才能進行模具的設計或造型。

1 隔分筒的形體要素分析

隔分筒形體分析與隔分筒分型面Ⅰ-Ⅰ，如圖1(a)所示，隔分筒三維造型如圖1(b)所示。材料為30%玻璃纖維增強聚酰胺6（黑色）QYSS08-92，收縮率為1.5%~2.5%.

如圖1所示，隔分筒形體上存在著2×Φ40.2 mm×（111.6-41.7）/2 mm×Φ34.8 mm×41.7 mm 的凹坑 “障礙體 ”［1］要素 ；2×Φ40.2 mm 與 Φ34.8 mm弓形高 “障礙體 ”［2］要素，以及 8×2.3 mm×Φ33.7 mm×32.18°×30.7 mm凸臺形式的加強筋和Φ10.3 mm型孔［3］及 2×Φ27.5 mm×Φ16 mm×（111.6-2×30.7-2）/2圓筒要素。要求2×Φ40.2 mm與Φ34.8 mm的同軸度為Φ0.03 mm。

2 隔分筒注塑模結(jié)構可行性方案分析

隔分筒在注塑模中存在著豎立和橫臥2種形式的擺放位置，由此便存在著2種注塑模結(jié)構方案。

（1）隔分筒注塑模結(jié)構方案之一：隔分筒在注塑模中有平臥擺放形式的注塑模結(jié)構方案。對于隔分筒存在著凹坑“障礙體”要素和2處弓形高“障礙體”要素，可以利用隔分筒的分型面Ⅰ-Ⅰ，制成具有定模和動模型芯的型腔來進行隔分筒的成型，并可利用定、動模的開啟實現(xiàn)隔分筒的脫模。對于2側(cè)的凸臺形式的加強筋和Φ10.3 mm型孔及圓筒要素，則需要采用2處斜導柱滑塊抽芯機構，在完成了抽芯之后才能實現(xiàn)隔分筒的脫模。該方案側(cè)澆口設置在可以圓柱體分型面處，勢必會產(chǎn)生側(cè)澆口的痕跡。隔分筒脫模頂出位置應該在3處外圓柱面的下底部，脫模痕跡影響著隔分筒的外觀，并不容易保證同軸度Φ0.03 mm的要求。

（2）隔分筒注塑模結(jié)構方案之二：方案二為隔分筒在注塑模中有豎立擺放形式的注塑模結(jié)構方案。對于隔分筒存在著凹坑“障礙體”要素和2處弓形高“障礙體”要素，可以采用對稱斜滑塊頂管抽芯兼脫模機構進行隔分筒外形的抽芯與成型。對于2側(cè)的凸臺形式的加強筋和Φ10.3 mm型孔及圓筒要素，則可制成定、動模型芯的鑲嵌件，利用定、動模的開閉模運動進行成型和抽芯。只要模具的分型面制作得精確，分型面可以沒有留存痕跡。澆注系統(tǒng)采用環(huán)形分流道的3處側(cè)澆口的形式，有效地避免出現(xiàn)熔接痕和流痕等缺陷。頂桿脫模的位置設置在隔分筒一側(cè)的端面上，對外觀沒有影響。

（3）隔分筒最佳優(yōu)化注塑模結(jié)構方案：方案一需要采用2處斜導柱滑塊抽芯機構，方案二需要采用1處斜滑塊頂管抽芯兼脫模機構。隔分筒存在澆口和脫模的痕跡，不容易保證同軸度Φ0.03 mm的要求。由于方案二的外觀性更好，并由于注塑模具有4套導柱和導套的運動引導作用，更能確保2×Φ40.2 mm與Φ34.8 mm的同軸度的Φ0.03 mm要求。如此，選用方案二。

3 注塑模結(jié)構設計

隔分筒注塑模結(jié)構由模架、定模部分、動模部分、成形件、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、抽芯機構、脫隔分筒和脫澆注系統(tǒng)冷凝料機構、回程機構、限位和導向組件等組成。隔分筒注塑模采用一模二腔，分型面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ，如圖2所示。

（1）模架；由動模板1、定模板8、定模墊板9、模腳18、安裝板19、推件板20、底板21、內(nèi)六角螺釘22、27、推板導柱23、拉料桿24、澆口套26、定位圈28、導套29、導柱30、彈簧31、回程桿32、頂桿38和頂管40組成，模架是整副模具零部件安裝及與注射機連接的平臺。

（2）模具定模部分：由楔緊塊5、13、斜導柱7、11、定模板、定模墊板、定模鑲件10、澆口套、定位圈和導套等組成。

（3）模具動模部分：由動模板、動模鑲件2、限位塊14、37、限位銷15、模腳、安裝板、推件板、底板、內(nèi)六角螺釘22、推板導柱、拉料桿、澆口套、定位圈、導套、導柱30、彈簧、回程桿、頂桿和頂管等組成。

（4）模具成形件：如圖2(a)所示，由動模鑲件2、斜滑塊6、12、定模鑲件10、動模型芯39組成。由于30%玻璃纖維增強聚酰胺6具有熱脹冷卻的特性，所有成型面的尺寸都要放大塑料的收縮率，成型面的尺寸=成型面圖紙尺寸＋成型面圖紙尺寸×塑料平均收縮率2%。并且動模型芯成型部分應制有2°的錐度。

（5）回程機構：由安裝板、推件板、推板導柱、回程桿和彈簧組成。該機構可以實現(xiàn)注塑件和脫澆注系統(tǒng)冷凝料機構復位，有利于注塑加工能自動循環(huán)進行。

（6）限位組件：為限位銷15、彈簧16和螺塞17，可用于限制斜滑塊 7、11移動的距離。

（7）導向組件：定、動模的開閉模運動的導向和定位，是依靠四組導套和導柱的配合來保證，脫模機構的運動導向是依靠推板導柱來保證。

4 隔分筒注塑模抽芯機構的設計

根據(jù)隔分筒注塑模結(jié)構方案的分析，成型隔分筒外形需要采用斜導柱斜滑塊抽芯機構和頂管脫模機構。動模型芯11是安裝在底板23的孔中，其外形與頂管15孔用間隙配合。

（1）隔分筒注塑模閉模狀態(tài)：如圖3(a)所示，當注塑模閉合后，斜導柱7、12分別插入斜滑塊6、13的斜孔中，撥動斜滑塊并壓縮彈簧3進行復位.同時，楔緊塊5、14楔緊斜滑塊，以防止斜滑塊在大的注射力和保壓力作用下出現(xiàn)后退，導致成型的隔分筒不符合圖紙尺寸要求。同時，動模型芯端頭的圓錐柱插入定模鑲件10的圓錐孔中，以無間隙配合以增加動模型芯的剛性，用于確保動模型芯與斜滑塊的三段圓柱形型腔的同軸度要求。在注射機頂桿撤回后，初始是在彈簧25彈性恢復作用下，安裝板21、推件板34及頂管15、回程桿26沿著推板導柱的導向復位。為了防止彈簧25在長期使用中失效，回程桿在定模板8閉合時推動下可準確復位，才能實現(xiàn)隔分筒自動循環(huán)進行注射加工。

（2）隔分筒注塑模抽芯狀態(tài)：如圖3(b)所示，當定、動模開啟時，斜導柱分別撥動斜滑塊并在彈簧3的彈力作用下實現(xiàn)抽芯運動。當斜滑塊底面的半球形坑移動到限位銷17上方時，在彈簧18的作用下限位銷進入半球形坑鎖住斜滑塊。可以防止斜滑塊在抽芯運動deep慣性作用下脫離動模板1，并可使斜滑塊的斜孔對準斜導柱，以保證閉模時斜導柱能插入斜滑塊的斜孔中。

（3）隔分筒脫模狀態(tài)：如圖3(c)所示，當注射機頂桿作用于安裝板、推件板及頂管時，頂管可將包裹在動模型芯上隔分筒4頂脫。

5 隔分筒注塑模澆注系統(tǒng)的設計

如圖4所示，由于在環(huán)形分流道3與隔分筒5的型腔中制有3個側(cè)澆口4。熔融的塑料從澆口套1的主流道流入分流道2，再流入環(huán)形分流道3中，最后經(jīng)3個側(cè)澆口流進隔分筒的型腔，冷卻成型隔分筒。由流入隔分筒的型腔料流是從3個側(cè)澆口自上向下進行順流填充，基本上不會產(chǎn)生熔接痕、填充不足、氣泡和流痕等缺陷。

6 隔分筒注塑模冷凝系統(tǒng)的設計

由于熔融的料流將熱量傳遞給注塑模的成型件，成型件又將熱量傳遞給其它零部件。隨著隔分筒連續(xù)不斷的加工，注塑模的溫度通過積累使得模溫越來越高，模溫的飚升會導致塑料過熱失去應有的機械性能而成為廢品。因此，必須控制模溫在合理的范圍內(nèi)，其方法是在定、模中設置冷卻系統(tǒng)。如圖5所示，冷卻水經(jīng)冷卻水接頭1流入動模的冷卻水流道2，又從另一處冷卻水接頭流出，達到降低模具熱量的目的。為防止動模加工的冷卻水的泄漏，在冷卻水流道端頭制有管螺紋，使用螺塞5和堵頭3給予密封。為阻止冷卻水流進另一條管道，在管道中塞入堵柱4。這樣冷卻水只能在一邊的管道中流道流動，另一邊的冷卻水也是從冷卻水接頭流入，經(jīng)動模的流道從另一冷卻水接頭流出。

7 結(jié)束語

在對隔分筒形體要素進行可行性分析之后，緊接著進行模具結(jié)構方案的可行性分析，在找到最佳優(yōu)化模具結(jié)構方案，才能進行注塑模結(jié)構設和造型，加工出的隔分筒才能更優(yōu)質(zhì)。這種注塑模設計的程序，是注塑模結(jié)構設計的最可靠的程序。