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      基于CAD技術(shù)的四通注塑模具設(shè)計(jì)

      2020-10-09 11:07:00李偉張黎燕王相兵
      關(guān)鍵詞:注塑模四通

      李偉 張黎燕 王相兵

      摘要:本文通過四通產(chǎn)品使用性能和使用場所的分析,經(jīng)常拆裝、密封性要求較高,選擇了PVC塑料的成型材料;由于成型效率高、產(chǎn)品一致性好、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的特點(diǎn),進(jìn)一步確定了注塑成型的工藝方案。通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析,合理確定了模具的主開模方向;根據(jù)產(chǎn)品批量的需求,進(jìn)行了模具的型腔布局,并且在側(cè)面設(shè)計(jì)了三個方向抽芯的注塑模具。通過公式計(jì)算和尺寸圓整,合理選用了斜導(dǎo)柱的長度、直徑和數(shù)量;根據(jù)合模時斜導(dǎo)柱、斜滑塊孔的位置要求,選用了斜滑塊底部使用“彈簧+滾子”精確定位的結(jié)構(gòu)裝置,最終保證了側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的順利、安全運(yùn)行,提高了生產(chǎn)效率,保證了產(chǎn)品的批量供應(yīng)。

      關(guān)鍵詞:斜導(dǎo)柱;斜滑塊;側(cè)抽芯;四通;注塑模

      中圖分類號:TQ320 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2020)08-0157-03

      四通產(chǎn)品是一種易損件,需求量比較大,在液體、氣體等流體的輸送或者傳遞過程中廣泛使用,尤其對方向的轉(zhuǎn)換起到了至關(guān)重要的作用。四通產(chǎn)品通常使用的材料也非常的廣泛,但隨著化工技術(shù)的發(fā)展,塑料越來越廣泛的得到應(yīng)用,而與之相匹配的注塑成型技術(shù),由于其效率高、一致性好、成本低而被廣為使用。

      1 工藝分析

      1.1 注塑成型工藝分析

      該四通產(chǎn)品選用硬質(zhì)PVC塑料,具有強(qiáng)度高、阻燃、幾何穩(wěn)定性高、抗氧化、耐酸堿腐蝕等優(yōu)點(diǎn),收縮率0.2%~ 0.6%,熔化溫度185~205℃。

      1.2 產(chǎn)品工藝結(jié)構(gòu)分析

      本文的四通產(chǎn)品,結(jié)構(gòu)如圖1所示,分為4個不同方向、且兩兩垂直的孔,并且在三個端面的邊緣分別均布3個φ1.2×5mm小孔;產(chǎn)品外形尺寸70×48×26(單位:mm),平均壁厚4mm,投影面積2392mm2,體積28215.3mm3。

      2 分型設(shè)計(jì)

      2.1 分型面的選擇

      為保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量,不留有明顯的分型線,根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),與之相配套的注塑模具開模方向和主分型面的位置如圖1黃色線條所示;為保證產(chǎn)品的正常生產(chǎn),還需要在其他三個方向上設(shè)計(jì)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),示意如圖1。

      2.2 模具排位

      四通塑料件為損耗件,需求量比較的大;3個方面的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)決定了模具型腔數(shù)最多為2腔;考慮到生產(chǎn)方海天注塑機(jī)MA1600的主流機(jī)型,鎖模力和一次注射量能滿足一模兩腔的設(shè)計(jì)要求;根據(jù)產(chǎn)品表面質(zhì)量的要求,采用矩形截面?zhèn)葷部诘臐沧⑾到y(tǒng),最終模具的排位圖如圖2。

      3 脫模設(shè)計(jì)

      3.1 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[1-2]

      通過測量,產(chǎn)品的側(cè)向抽芯距離為35mm,而且都是外抽,鑒于此,該套模具的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)選用“斜導(dǎo)柱+斜滑塊”的常用形式,設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要集中在斜導(dǎo)柱、鎖緊塊、定位機(jī)構(gòu)、導(dǎo)滑和成型5個部分。

      3.1.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)

      斜導(dǎo)柱主要提供斜滑塊運(yùn)動的動力以及保證側(cè)抽芯的安全距離,所以斜導(dǎo)柱的直徑、長度選用和傾斜角設(shè)計(jì)至關(guān)重要。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),斜導(dǎo)柱傾斜角一般15°~25°,該模具選用18°;理論側(cè)向抽芯距離為35mm,為保證安全脫模,安全距離設(shè)計(jì)為40mm;通過公式(1)計(jì)算,綜合導(dǎo)柱的標(biāo)準(zhǔn)化,斜導(dǎo)柱長度選用180mm。

      FC-抽芯力,N;c-側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(m);h-側(cè)型芯成型部分的高度(m);p-塑件對側(cè)型芯的收縮應(yīng)力,模內(nèi)冷卻的塑件,p=(8~12)×106Pa;μ-塑料在熱狀態(tài)時對鋼的摩擦系數(shù),一般μ=0.15~0.2;α-側(cè)型芯的脫模斜度[3]。

      3.1.2 鎖緊塊

      鎖緊塊主要是用來防止側(cè)抽芯成型零件,在注射成型時因受脹力而產(chǎn)生位移,鎖緊塊斜角等于斜滑塊斜面角度,為防止合模時運(yùn)動的干涉,一般比斜導(dǎo)柱角度大2~3°,取20°。

      3.1.3 定位機(jī)構(gòu)

      開模時,滑塊在斜導(dǎo)柱的帶動下要運(yùn)動一定距離,當(dāng)斜導(dǎo)柱和滑塊分離后,滑塊必須保持原位,不能移動,以保證合模時斜導(dǎo)柱安全可靠的進(jìn)入到滑塊的斜孔,為此,滑塊必須安裝定位機(jī)構(gòu),本方案采用“滾子+彈簧”的底部定位裝置。

      3.1.4 導(dǎo)滑

      滑塊在導(dǎo)滑槽中運(yùn)動必須滑順、平穩(wěn)、安全,否則會影響模具的壽命和生產(chǎn)周期,配合精度為H7/f7。

      3.2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[4]

      脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括頂出和復(fù)位2個部分,頂出部分采用常用的頂針形式,每腔6根,直徑為4mm;復(fù)位部分4根直徑14mm的復(fù)位桿,上、下推板螺釘連接。

      4 模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      4.1 模具結(jié)構(gòu)

      四通模具的模架選用龍記2823的標(biāo)準(zhǔn)模架,在4個方向上都有斜滑塊的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu),可以順利完成產(chǎn)品的生產(chǎn),裝配圖如圖2所示。

      4.2 模具工作過程[5]

      在注塑機(jī)作用下,模具合模,注塑機(jī)料筒前移,完成注射、保壓、冷卻、固化成型階段;然后在鎖模裝置的作用下,動模部分后移,模具從I處打開;同時在斜導(dǎo)柱作用下,4個斜滑塊分別完成側(cè)向抽芯運(yùn)動,在斜導(dǎo)柱和斜滑塊剛好分離時,滾子定位裝置將滑塊固定在指定位置,直至完成動、定模完全打開;在注塑機(jī)導(dǎo)桿的作用下,頂出機(jī)構(gòu)迅速移動,完成脫模動作,產(chǎn)品順利從動模仁脫離,然后進(jìn)入循環(huán)的生產(chǎn)周期。

      目前,模具運(yùn)行安全、可靠,大大提高了四通產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,保證了產(chǎn)品的批量供應(yīng)。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 孫肖霞,唐友亮.冰箱門柱多向側(cè)抽芯注射模設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè),2018(2):58-61+66.

      [2] 唐秀蘭,肖云.蠟燭燈座側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)注塑模具設(shè)計(jì)[J].塑料科技,2019(12):126-130.

      [3] 于延軍,龐繼偉,鹿洪榮.汽車燈配光鏡復(fù)雜側(cè)抽芯注塑模具設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用,2018(8):87-92.

      [4] 曹亞玲.內(nèi)外側(cè)多向抽芯的化妝盒上蓋注塑模設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用,2016(12):76-79+126.

      [5] 賈建利,蘭自立.側(cè)滑塊和滑塊側(cè)抽芯注塑模設(shè)計(jì)[J].模具技術(shù),2013(5):39-42.

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