一種無(wú)緊固件連接的塑料模具設(shè)計(jì)研究

李換朝， 胡增建， 高運(yùn)平

（湖北省江河化工科技有限公司，湖北 遠(yuǎn)安 444200）

0 引言

我公司接到一塑料模具型芯的設(shè)計(jì)任務(wù)，在距型腔開口1 000 mm處有一內(nèi)部型面結(jié)構(gòu)，見圖1。從圖可看出該內(nèi)部型面由圓筒段1、錐筒段2、花瓣型3三部分型面組成，且花瓣型面3的底部直徑φD小于圓錐筒段2的直徑φA。型腔開口尺寸滿足型芯在型腔外裝配為一體后整體吊入的工藝，故該模具的裝配不是型芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。結(jié)合脫模工藝，三處型面須由三個(gè)部件分別成型。脫模時(shí)型芯沿軸線往直徑變大的方向脫出。我們的任務(wù)是設(shè)計(jì)模具型芯成型的該處型面，并保證型芯脫模的可行性。

圖1 塑料內(nèi)型面局部示意圖

1 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

1）該內(nèi)部型面距型腔開口1 000 mm，三個(gè)成型部件之間若采用緊固件聯(lián)接和定位，脫模時(shí)操作者無(wú)法進(jìn)行緊固件的拆卸；

2）三者之間的聯(lián)接與定位既要保證準(zhǔn)確、可靠，又要便于拆卸和安裝；

3）花瓣型面3脫出后，花瓣底部直徑φD形成的通道尺寸小于錐筒段2的外徑φA，如何保證錐筒段2處型面且確保其順利脫出也成為型芯設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一。

2 采取措施

1）針對(duì)該處結(jié)構(gòu)距型腔開口1 000 mm，采用緊固件聯(lián)接三個(gè)成型部件操作無(wú)法進(jìn)行拆卸的難題，我們?cè)O(shè)計(jì)了長(zhǎng)5 mm臺(tái)階進(jìn)行圓周定位，端面進(jìn)行軸向定位，即在錐筒段2成型件與圓筒段1、花瓣型面3成型件配合處設(shè)計(jì)5 mm外止口，圓筒段1、花瓣型面3成型件相應(yīng)位置設(shè)計(jì)內(nèi)臺(tái)階進(jìn)行壓緊與定位。為確保脫模時(shí)錐筒段2與花瓣型面3兩者能順利分開，配合臺(tái)階沿脫模方向設(shè)計(jì)1∶10拔模錐度。

2）針對(duì)錐筒段2直徑φA大于花瓣型面3底徑φD，錐筒段成型模具無(wú)法脫模的難題，將錐筒段2成型模具分兩組設(shè)計(jì)，見圖3。每組包括一件直塊、一件斜塊I和一件斜傘塊II。脫模時(shí)先脫出直塊，為此在直塊上設(shè)計(jì)3°脫模斜角。斜塊I、II和直塊的包容直徑均小于花瓣式形底徑φD；考慮到操作距離較遠(yuǎn)，在分塊的模具上設(shè)計(jì)螺紋孔用于輔助脫模。為防止錐筒段2分瓣造成裝配時(shí)的固定不穩(wěn)，錐筒段2內(nèi)孔與花瓣型面3外圓配合定位。

圖2 模具結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 錐筒段成型模分塊結(jié)構(gòu)圖

圖4

3）脫模原理：先將花瓣型面3成型模具沿直徑大的軸線方向脫出，然后錐筒段2成型模具分塊中的直塊沿徑向下滑至花瓣型面3成型模具形成的通道中心取出,然后依次脫出斜塊I、II，最后脫出圓筒段1成型模具。

3 結(jié)語(yǔ)

所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)滿足了該處塑料型面的成型，三個(gè)成型部件之間通過(guò)臺(tái)階定位和壓緊的方式確保了三者之間的聯(lián)接可靠和定位準(zhǔn)確，取代了傳統(tǒng)緊固件聯(lián)接的方式，解決了脫模時(shí)拆卸緊固件的困難和耗時(shí)。除此之外，錐筒段2成型模具的合理分塊也確保了整套模具裝配與脫模的可行性。

［1］ 侯洪生，董國(guó)耀.機(jī)械工程圖學(xué)［M］.北京：科學(xué)出版社，2001.

［2］ 許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社2005.