倒裝式注射模設計

呂宏貴，張同斌

（中國華錄·松下電子信息有限公司，遼寧大連116023）

1 塑件分析

首先對塑件的圖紙（尺寸、外觀等技術要求）及造型（拔模角，尖角等不利與模具成型處）上提到的要求進行分析（見圖1），此塑件的技術要求（外觀）區(qū)域（見圖1a）均為外觀面（麻紋要求），要求無溶解痕，劃傷等外觀缺陷并且不允許有頂桿痕跡。如圖1b所示，塑件澆口位置在外觀區(qū)域?qū)α⒚妫c澆口），這就要求外觀區(qū)域需要做在動模側(cè)。為了滿足塑件技術（外觀）要求，動模側(cè)無法添加頂桿，所以，頂桿只能添加到定模側(cè)。同時選用性能（拋光及硬度等）較好的鋼材（如NAK80等）用作動模鑲塊和抽芯滑塊的材料。此塑件造型在左右兩端及內(nèi)外側(cè)均無法正常脫模，均存在倒扣（見圖1b），需要以滑塊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。

圖1 塑件

2 模具總體結(jié)構(gòu)設計

2.1 模具結(jié)構(gòu)確定

根據(jù)分析該塑件要求頂桿與澆口均在定模側(cè)，此要求可以通過油缸或機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。雖然油缸結(jié)構(gòu)相對簡單，但是油缸成本較高，同時占用模具體積較大，會使模具整體重量增加。在給定成型噸位要求下，此塑件無法使用油缸結(jié)構(gòu)。所以，此塑件采用機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，即倒裝模具結(jié)構(gòu)。

2.2 澆口確定

澆口形式主要有兩種，一種為熱流道形式，另一種為冷流道形式。其中熱流道形式具有料把短（節(jié)省材料），但是成本較高，同時占用模具體積較大（見圖2）。本塑件寬度為30mm（見圖3），而熱流道一般寬度需要32mm（見圖2），澆口側(cè)還需要添加頂桿，所以無法使用熱流道形式，最終確認選擇為冷流道（見圖4）。

圖2 熱流道澆口

圖3 塑件寬度尺寸

圖4 冷流道形式

2.3 成型模流分析

通過MoldFlow進行分析（見表1），可預判此塑件在成型過程中會出現(xiàn)的問題，可以根據(jù)預判進行設計優(yōu)化。

表1 MoldFlow分析結(jié)果

2.4 開模距離及模板厚度確認

根據(jù)此塑件成型機的噸位限定（見圖5a），塑件頂出，取件的合理化要求，設計開模距離及模板厚度如圖5b、圖5c所示。

圖5 開模距離及模板厚度要求

2.5 倒裝模具結(jié)構(gòu)工作過程

倒裝模具在實際生產(chǎn)中的工作過程為：①合模狀態(tài)（見圖6a）模具處于閉合狀態(tài)，成型機進行注射；②當成型機完成注射及保壓后，成型機開始開模運動，在開模初期，模具在卸料彈簧的作用下先彈開，在限位螺釘?shù)淖饔孟滦读习宸珠_5mm（見圖7），使?jié)部谂c塑件斷開（見圖6b）；③隨著成型機繼續(xù)開模運動，定模板與動模板開始分開，同時在斜導柱的作用下，滑塊開始運動，脫離塑件（見圖6c）；④當定模板與動模板開模達到最大距離，即拉桿1達到最大拉開距離時，在拉桿1的作用下，頂桿墊板開始運動，由于定模板與頂桿板之間有反推彈簧，流道板與定模板固定（見圖8），所以，流道板、頂桿板、頂桿墊板及定模板一起運動，使卸料板與流道板一起分開（料把取出距離）（見圖6d）；⑤成型機繼續(xù)開模，拉桿2達到最大開模距離后，拉桿2拉住流道板，拉桿1拉動頂桿墊板，使頂桿墊板帶動頂桿運動，從而達到頂出效果，使塑件脫離模具，便于機械手取出塑件（見圖6e）。

圖7 卸料板結(jié)構(gòu)

圖8 頂出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3 滑塊結(jié)構(gòu)說明

塑件兩側(cè)需要滑塊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)倒扣處脫模，如圖9所示，一般模具滑塊在動模板上運動。但是此例模具結(jié)構(gòu)要求塑件在開模后要在定模側(cè)，即定模板上，如果按照一般滑塊去做，模具開模初期，滑塊未完全脫離塑件時，滑塊會壓至塑件在動模板上（動模側(cè)），這樣會對塑件造成變形等不良影響，最嚴重的后果是塑件保持在動模側(cè)，頂出系統(tǒng)在定模側(cè)，如圖10所示，塑件無法脫離模具，無法實現(xiàn)生產(chǎn)。所以，此倒裝模具要求滑塊必須在定模側(cè)滑動，斜導柱在動模板上，如圖6d所示。

圖9 滑塊結(jié)構(gòu)

圖10 頂出系統(tǒng)

4 結(jié)束語

通過對塑件的前期分析，總體方案的研討確定，成型方案的研討確定，最終決定采用了倒裝模具的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)塑件的模具設計。本文具體介紹了倒裝模具的運動過程及倒裝模具側(cè)抽芯部分的設計要點。該模具通過后期生產(chǎn)驗證，完全可以滿足此塑件的設計要求。