裝配組合基體注射模設(shè)計(jì)

姜伯軍

常州明順電器有限公司（江蘇常州 213015）

1 引言

該塑件為多個零件及部件組合裝配的載體，從外形分析，注射成型需采用4個面?zhèn)认蚍中偷哪＞呓Y(jié)構(gòu)形式。但經(jīng)比對，塑件兩邊的內(nèi)側(cè)面所需成型的6處組裝用小臺階可采用在動、定模內(nèi)分別鑲?cè)腓偧鴮铣尚偷慕Y(jié)構(gòu)。這樣的模具結(jié)構(gòu)形式只需在塑件的前、后兩面成型時(shí)采用側(cè)向分型即可，簡化了模具結(jié)構(gòu)。

所用材料為在結(jié)構(gòu)部件中常用的ABS工程塑料，因ABS是一種被廣泛應(yīng)用于家電殼體、各類結(jié)構(gòu)零件、連接件、裝飾件等場合的工程塑料，熔體指數(shù)適中，注射成型時(shí)融體流動性、成型性好。該件壁厚均勻（均為2.5mm左右），滿足注射成型的工藝要求。

2 塑件成型工藝性分析

塑件的結(jié)構(gòu)圖形及相關(guān)尺寸如圖1所示，塑件前外形面為大圓弧狀，塑件后外形為平直臺階面，兩側(cè)面的內(nèi)側(cè)各有3對裝配用小臺階，塑件內(nèi)底面除有對稱的兩處加強(qiáng)筋外，還有7處安裝部件用的自攻螺釘孔。

2.1 塑料成型特性

（1）ABS是丙烯晴、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。由于這3種成分各自的特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能，熔化溫度為210°C，分解溫度為250°C以上，熱變形溫度一般在93°C左右，連續(xù)工作溫度為70°C左右。

2.2 塑件結(jié)構(gòu)工藝性

（1）塑件尺寸精度分析。

塑件為大薄壁中空件，經(jīng)改進(jìn)了塑件的結(jié)構(gòu)而只需在成型塑件的前后面時(shí)采用側(cè)向分型的形式。而6處組裝用小臺階采用了動、模鑲件對合成型結(jié)構(gòu)。

外形及內(nèi)壁的尺寸精度要求不高，允許公差尺寸的偏差變化范圍較大，實(shí)際生產(chǎn)過程中易于控制，自由尺寸可按MT7查取公差值。

（2）塑件表面質(zhì)量分析。

塑件內(nèi)、外壁壁部應(yīng)表面光滑且無飛邊毛刺，該塑件的零件圖（見圖1）中的技術(shù)要求對塑件的全部型面均要求不高，達(dá)到表面粗糙度值Ra6.3μm即可。

圖1 裝配組合基體

（3）塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析。

塑件外形為中空直立面矩形件，壁厚尺寸較均勻（2.5mm左右），符合注射成型要求。

3 分型面與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）分型面的選擇。選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，應(yīng)以塑件的最大輪廓為動、定模的分型界面，同時(shí)有利于模具型腔內(nèi)的排氣并盡可能的使塑件留在動模部分。本注射模具設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到塑件上部沿邊面為一平直面，故選擇塑件上部沿邊面為動、定模間的水平分型面。而對塑件的前后面，采用側(cè)向分型的形式，如圖2所示。

圖2 模具分型面的選擇

（2）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

因該塑件為薄壁結(jié)構(gòu)形式且體積較大，澆注系統(tǒng)宜采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的方式。因塑料料流在模具中的流程較長，塑料熔體在模具內(nèi)的充盈速度受到一定影響，塑件的前后外側(cè)面又有側(cè)向成型。故采用靠近塑件的四角部部位設(shè)置4點(diǎn)點(diǎn)澆口進(jìn)料的形式，以避免產(chǎn)生熔體的融接痕或充盈不足。澆注系統(tǒng)示意圖如圖3所示。

圖3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇

4 成型部分型腔及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

塑件因中空、壁薄、體積較大，兩邊的內(nèi)側(cè)面6處的小臺階成型采用的上、下對合的鑲件對合的成型結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。定模部分的鑲件端面為平面而動模部分的鑲件上平面為成型臺階的小型腔。

圖4 兩側(cè)側(cè)面臺肩成型采用上、下鑲塊對合的結(jié)構(gòu)形式

在定模板與定模座板間設(shè)置了一脫澆板，以實(shí)現(xiàn)澆注系統(tǒng)在開模后的自動分離脫落。

在塑件成型后的推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，脫模采用了推管與推桿相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，推出機(jī)構(gòu)由推桿固定板及復(fù)位桿組成，如圖5所示。

圖5 塑件脫模采用推桿與推管相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式

推管與成型小圓孔的型芯的模具零件的結(jié)構(gòu)形式及其組合裝配組合過程如圖6所示。

5 模具結(jié)構(gòu)與總裝設(shè)計(jì)

模具結(jié)構(gòu)如圖7所示，注射成型結(jié)束，模具完全打開后，動、定模間的懸空部分尺寸較大（＞290mm），為保證連續(xù)、安全生產(chǎn)，主要采取了以下措施和結(jié)構(gòu)方案：

（1）模具打開后，定模部分的自重較大，承受重力的4支反向長導(dǎo)柱39設(shè)計(jì)成φ40mm的二階導(dǎo)柱。避免因模具過重而造成導(dǎo)柱變形，使塑件產(chǎn)生四邊圓弧處的壁厚不均勻的質(zhì)量問題。

（2）為實(shí)現(xiàn)模具的半自動化與自動化生產(chǎn)，澆注系統(tǒng)的自動脫落是關(guān)鍵。本模具由開模定距套37、定距拉桿36、Z型拉料桿7、澆道彈頂脫料套9組成一組澆注系統(tǒng)自動脫落的脫料機(jī)構(gòu)。

（3）模具動模部分的排氣由定模成型大鑲塊13與動模成型大鑲塊32間的分型平面配合間隙排出，排氣在塑料流動的未端。其間隙值取0.05～0.08mm，符合ABS塑料的成型排氣條件。

圖6 動模型芯與推管相配對使用的結(jié)構(gòu)形式

圖7 模具總裝結(jié)構(gòu)圖