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47模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 高 精 外 觀 薄 壁 塑 件 模 具 設 計 林 紅 旗 (南 陽 理 工 學 院 , 河 南 南 陽 473004) 摘 要 :通 過 對 高 精 外 觀 、 薄 壁 塑 件 結 構 的 工 藝 分 析 ,模 具 采 用 了 多 點 澆 口 進 料 系 統(tǒng) 和 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 自 動 切 斷 的 3 次 分 型 機 構 及 定 模 側 向 抽 芯 機 構 , 并 對 外 觀 塑 件 的 點 澆 口 痕 跡 進 行 了 特 殊 處 理 , 有 效 解 決 了 高 精 外 觀 、 薄 壁 塑 件 注 射 成 形 中 的 難 題 ,最 后 闡 述 了 模 具 的 工 作 過 程 。 關 鍵 詞 :高 精 外 觀 ;薄 壁 ;塑 件 ;模 具 結 構 ;點 澆 口 ;定 模 側 向 抽 芯 機 構 中 圖 分 類 號 : TQ320 文 獻 標 識 碼 :B 文 章 編 號 :1001-2168 (2008) 12-0047-04 量 很 大 , 模 具 型 腔 一 般 都 設 為 雙 排 。 該 飲 料 瓶 瓶 坯 口 部 外 側 帶 有 整 圈 螺 紋 , 模 具 設 置 了 哈 夫 式 斜 導 柱 側 向 分 型 抽 芯 機 構 。 模 具 的 特 點 是 : 左 分 型 滑 塊 和 中 右 分 型 滑 塊 由 雙 頭 螺 桿 45和 雙 頭 螺 桿 47 連 在 一 起 ,中 左 分 型 滑 塊 和 右 分 型 滑 塊 由 雙 頭 螺 桿 45和 雙 頭 螺 桿 47連 在 一 起 。 分 型 抽 芯 時 ,左 邊 斜 導 柱 在 驅 動 左 分 型 滑 塊 時 同 時 驅 動 中 右 分 型 滑 塊 ; 右 邊 斜 導 柱 在 驅 動 右 分 型 滑 塊 時 也 同 時 驅 動 中 左 分 型 滑 塊 。 瓶 坯 由 推 板 15推 出 ,在 開 模 過 程 中 由 機 床 兩 側 頂 桿 直 接 推 動 模 具 推 板 。 由 一 側 斜 導 柱 28帶 動 2 塊 滑 塊 ,避 免 了 傳 統(tǒng) 的 必 須 在 中 右 分 型 滑 塊 和 中 左 分 型 滑 塊 上 設 置 斜 導 柱 的 設 計 , 使 中 右 分 型 滑 塊 和 中 左 分 型 滑 塊 的 寬 度 大 大 減 小 , 從 而 有 效 縮 減 了 型 腔 之 間 的 間 距 , 減 小 了 熱 流 道 板 尺 寸 。 與 傳 統(tǒng) 的 四 側 斜 導 柱 雙 排 雙 驅 動 分 型 抽 芯 機 構 設 計 相 比 , 這 種 雙 排 單 驅 動 分 型 抽 芯 機 構 減 少 的 熱 流 道 板 面 積 約 為 28% 。 3 三 排 單 驅 動 分 型 抽 芯 機 構 雙 排 單 驅 動 分 型 抽 芯 機 構 還 可 以 進 一 步 發(fā) 展 為 三 排 單 驅 動 分 型 抽 芯 機 構 , 使 在 有 限 的 空 間 內 布 置 更 多 的 型 腔 ,有 效 地 提 高 生 產 效 率 ,降 低 成 本 。 圖 3 是 機 構 原 理 圖 ,圖 中 滑 塊 3、 7 和 11由 雙 頭 螺 桿 21連 在 一 起 。 滑 塊 3 和 滑 塊 7 之 間 由 限 位 套 20 撐 住 以 確 定 距 離 , 滑 塊 7 和 11 之 間 由 限 位 套 24 撐 住 以 確 定 距 離 。 滑 塊 5、 9 和 11之 間 用 同 樣 的 方 式 連 接 并 確 定 距 離 。 這 樣 在 模 具 分 型 抽 芯 時 , 只 用 1 個 動 力 源 (一 側 斜 導 柱 或 一 側 液 壓 油 缸 ) 就 可 以 驅 動 3 塊 滑 塊 , 使 模 具 結 構 更 加 緊 湊 , 熱 流 道 板 尺 寸 也 減 到 最 小 。 圖 3 單 驅 動 三 聯(lián) 分 型 抽 芯 機 構 據(jù) 此 原 理 , 還 可 以 設 計 出 多 排 單 驅 動 分 型 抽 芯 機 構 。 4 結 束 語 雙 排 單 驅 動 分 型 抽 芯 機 構 或 三 排 單 驅 動 分 型 抽 芯 機 構 在 特 定 模 具 類 型 中 可 以 有 效 減 小 模 具 尺 寸 , 使 模 具 結 構 更 加 緊 湊 。 在 普 通 流 道 模 具 中 , 這 種 設 計 有 明 顯 的 經 濟 價 值 ,可 減 輕 模 具 重 量 ,節(jié) 約 鋼 材 和 加 工 費 ; 減 小 模 具 尺 寸 , 使 模 具 能 夠 在 更 小 的 注 塑 機 上 使 用 , 節(jié) 省 能 源 ;減 少 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 ,節(jié) 省 塑 料 原 料 。 當 然 ,該 機 構 更 重 要 的 用 途 是 在 熱 流 道 模 具 上 , 它 可 以 幫 助 解 決 熱 流 道 模 具 多 方 面 的 控 制 困 難 。 1. 推 板 2. 鎖 緊 楔 3. 滑 塊 4. 型 芯 5. 滑 塊 6. 鎖 緊 楔 7. 滑 塊 8. 型 芯 9. 滑 塊 10. 鎖 緊 楔 11. 滑 塊 12. 型 芯 13. 滑 塊 14. 鎖 緊 楔 15. 鎖 緊 螺 母 16. 螺 母 17. 導 柱 18. 螺 釘 19. 銷 釘 20. 限 位 套 21. 雙 頭 螺 桿 22. 雙 頭 螺 桿 23. 限 位 套 24. 限 位 套 25. 限 位 柱 26. 限 位 套 48 模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 Developmentofin jectionmouldfor plasticthinwalled partwith high precisionre quirementsfora ppearance LINHon g - qi (Nan yan g InstituteofTechnolo gy ,Nan yan g ,Henan473004,China ) Abstract: Technolo gicalanal ysiswasmadeonthestructuralcharacteristicofa plasticthinwalled part withhi gh p recisionre quirementsfora pp earance.Featuredinmulti- pin-point gatin g s ystem,automatic cutoutofcurin gp lasticsinfeedin g s ystem,three-ste pp artin g mechanismandsidecore- p ulling mechanismatfixed-half,themouldsuccessfull y solvesthe p roblemsinin jectionmouldin g of plastic thinwalled partswithhi gh p recisionre quirementsfora pp earance.Theo peratin gp rocedureofthe mouldwasstated. Key words: high p recisiona pp earance;thinwall; plastic part;mouldstructure; pin-point gate;side core- p ulling mechanismatfixedhalf 收 稿 日 期 :2008-07-15 。 作 者 簡 介 : 林 紅 旗 (1968- ) ,女 ,河 南 南 陽 人 ,高 級 工 程 師 ,主 要 從 事 塑 料 模 設 計 與 制 造 的 教 學 與 科 研 工 作 ,地 址 :河 南 省 南 陽 市 長 江 路 80 號 機 電 工 程 系 , (電 話 ) 0377-62232686,13837729265, (電 子 信 箱 ) 。 1 零 件 工 藝 分 析 圖 1 為 某 型 號 雙 筒 望 遠 鏡 上 的 1 個 調 節(jié) 塑 件 , 外 觀 質 量 、 尺 寸 精 度 要 求 高 ,表 面 不 允 許 有 飛 邊 、 凹 陷 、 花 紋 、 氣 泡 等 缺 陷 , 側 面 不 許 留 澆 口 痕 跡 , 底 面 不 許 有 頂 出 痕 跡 , 與 鏡 筒 配 合 滑 動 精 度 高 。 材 料 為 增 強 PC, 黏 度 大 , 塑 件 最 大 厚 度 1.3mm, 最 薄 0.7 mm, 圓 周 側 壁 有 3 個 對 稱 分 布 的 螺 旋 槽 , 屬 典 型 高 精 外 觀 、 薄 壁 塑 件 。 圖 1 塑 件 圖 2 模 具 結 構 設 計 經 對 高 精 外 觀 薄 壁 塑 件 結 構 工 藝 分 析 , 確 定 的 模 具 總 體 結 構 如 下 :采 用 多 點 澆 口 均 衡 進 料 ,利 用 3 次 順 序 分 型 (見 圖 2 中 - 、 - 、 - ) 實 現(xiàn) 點 澆 口 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 自 動 切 斷 , 并 在 定 模 采 用 斜 導 柱 側 向 抽 芯 機 構 成 型 3 處 螺 旋 槽 , 避 免 了 動 模 抽 芯 時 在 塑 件 外 圓 上 留 下 鑲 拼 痕 跡 。 由 于 壁 薄 和 外 觀 要 求 ,不 能 設 置 推 桿 推 出 ,采 用 了 推 管 推 出 系 統(tǒng) ,模 具 結 構 如 圖 2 所 示 。 為 避 免 點 澆 口 痕 跡 對 外 觀 的 影 響 ,在 塑 件 點 澆 口 處 探 索 設 計 了 遮 羞 凹 臺 。 圖 2 模 具 結 構 2.1 分 型 面 選 擇 及 順 序 分 型 的 實 現(xiàn) 采 用 多 點 澆 口 進 料 時 , 為 方 便 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 自 1. 動 模 座 板 2. 動 模 板 3. 限 位 釘 4. 墊 塊 5. 推 板 6. 限 位 擋 塊 7. 推 桿 固 定 板 8. 復 位 桿 9. 定 模 導 柱 10. 推 管 11. 導 套 12. 動 模 導 柱 13. 拉 模 扣 14. 脫 料 板 導 套 15. 彈 簧 16. 限 位 釘 17. 定 模 拉 料 桿 18. 定 模 型 芯 19. 脫 料 板 20. 澆 口 套 21. 定 位 圈 22. 定 模 板 23. 定 模 座 板 24. 楔 緊 塊 25. 定 位 銷 26. 活 動 型 芯 27. 滑 塊 28. 斜 導 柱 29. 動 模 板 30. 螺 釘 31. 小 導 套 32. 小 導 柱 33. 動 模 型 芯 49模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 動 拉 斷 和 順 利 取 出 ,設 計 了 3 個 分 型 面 (如 圖 2) :第 1 分 型 面 - 設 在 定 模 座 板 23 和 脫 料 板 19 之 間 ,所 需 開 模 距 離 很 小 ,2mm 即 可 ,用 于 拉 斷 澆 注 系 統(tǒng) 中 主 流 道 上 的 進 料 口 , 使 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 與 注 塑 機 噴 嘴 中 的 熔 體 分 離 。 第 2 分 型 面 - 設 在 脫 料 板 19和 定 模 板 22之 間 ,用 于 拉 斷 點 澆 口 ,使 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 與 塑 件 分 離 ,并 脫 離 定 模 型 芯 18。 為 便 于 在 第 2 次 分 型 時 將 點 澆 口 拉 斷 ,在 脫 料 板 19上 對 應 點 澆 口 位 置 設 計 了 3 個 定 模 拉 料 桿 17, 拉 料 桿 頭 部 設 計 成 球 頭 形 。 第 3 分 型 面 - 設 在 定 模 板 22和 動 模 板 30之 間 ,用 于 塑 件 的 頂 出 、 取 出 。 分 型 面 確 定 后 , 為 保 證 按 要 求 順 序 分 型 , 在 定 模 座 板 24和 脫 料 板 19之 間 設 計 了 彈 簧 15, 以 保 證 只 要 一 分 型 , 就 必 須 先 在 - 分 型 面 處 分 開 。 為 保 證 在 - 分 型 面 處 實 現(xiàn) 第 2 次 分 型 , 在 定 模 座 板 24 上 設 計 了 4 個 限 位 拉 釘 16 來 限 制 脫 料 板 19 的 開 模 距 離 , 并 在 - 分 型 面 處 設 計 了 4 個 拉 模 扣 13, 拉 模 扣 13固 定 在 動 模 板 29上 , 與 定 模 板 22 上 的 沉 孔 少 量 過 盈 配 合 , 來 增 加 - 分 型 面 處 的 分 型 阻 力 ,使 定 模 板 22隨 動 模 部 分 繼 續(xù) 運 動 。 - 分 型 面 的 分 型 距 離 受 到 固 定 于 定 模 導 柱 9 中 限 位 擋 塊 6 的 限 制 ,而 使 定 模 板 22被 迫 脫 離 動 模 部 分 而 停 止 運 動 ,2 次 分 型 結 束 ,3 次 分 型 開 始 。 兩 次 分 型 距 離 要 便 于 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 的 取 出 。 - 分 型 面 用 于 推 出 、 取 出 塑 件 。 2.2 多 點 澆 口 設 計 根 據(jù) 塑 件 的 外 觀 要 求 , 結 合 壁 薄 、 圓 筒 形 特 點 , 在 頂 面 采 用 點 澆 口 進 料 。 為 方 便 點 澆 口 拉 斷 且 保 證 在 根 部 拉 斷 , 既 不 影 響 塑 件 形 狀 又 減 小 澆 口 殘 留 痕 跡 , 點 澆 口 直 徑 必 須 小 于 壁 厚 , 選 取 點 澆 口 直 徑 0.4mm 。 為 保 證 型 腔 均 衡 進 料 ,防 止 塑 件 變 形 和 進 料 不 足 , 設 計 成 3 處 點 澆 口 均 勻 分 布 , 以 便 縮 短 流 程 和 氣 體 從 分 型 面 排 出 1。 當 點 澆 口 用 于 薄 壁 塑 件 時 , 雖 說 澆 口 附 近 有 補 料 造 成 的 應 力 小 , 但 剪 切 速 率 過 高 , 而 塑 件 材 料 為 增 強 PC,黏 度 大 ,對 剪 切 作 用 敏 感 ,容 易 造 成 分 子 高 度 定 向 ,增 加 局 部 應 力 ,甚 至 產 生 開 裂 現(xiàn) 象 2。 為 改 善 這 一 情 況 , 在 不 影 響 使 用 的 前 提 下 , 局 部 增 加 點 澆 口 處 塑 件 壁 厚 ,結 構 如 圖 3 所 示 。 為 避 免 點 澆 口 痕 跡 對 外 觀 的 影 響 , 在 塑 件 多 點 澆 口 位 置 設 計 了 3 個 遮 羞 的 深 0.4mm 2mm 的 凹 坑 (如 圖 3) ,以 此 來 減 緩 點 澆 口 痕 跡 對 人 視 覺 的 影 響 。 圖 3 多 點 澆 口 位 置 2.3 定 模 側 向 抽 芯 機 構 為 避 免 斜 導 柱 在 定 模 、 滑 塊 在 動 模 時 側 向 抽 芯 機 構 在 塑 件 側 表 面 留 下 活 動 型 芯 鑲 拼 痕 跡 , 影 響 塑 件 外 觀 ,結 合 模 具 采 用 的 3 次 順 序 分 型 結 構 ,將 塑 件 中 3 處 側 面 螺 旋 槽 采 用 斜 導 柱 、 滑 塊 同 在 定 模 的 方 案 3。 為 保 證 在 第 1、 2 次 分 型 時 斜 導 柱 29的 斜 角 不 受 移 動 脫 料 板 19和 定 模 板 22的 干 涉 , 在 脫 料 板 19 和 定 模 板 上 都 設 計 了 斜 導 柱 29 讓 位 槽 (如 圖 2 所 示 ) , 保 證 了 在 2 次 分 型 時 定 模 滑 塊 28在 斜 導 柱 29 作 用 下 順 利 開 模 。 3 模 具 工 作 過 程 塑 件 注 射 成 型 后 , 由 于 在 分 型 面 - 上 設 有 4 個 拉 模 扣 13, 開 模 時 , 在 彈 簧 15作 用 下 分 型 面 - 先 分 型 , 使 脫 料 板 19、 定 模 板 22隨 動 模 部 分 一 起 運 動 ,將 澆 口 套 20內 進 料 口 處 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 先 拉 斷 , 與 注 塑 機 噴 嘴 中 熔 體 分 離 , 并 使 澆 口 套 20內 的 主 流 道 凝 料 與 澆 口 套 20脫 離 。 隨 著 - 分 型 面 繼 續(xù) 打 開 , 脫 料 板 19 在 限 位 拉 釘 16 的 作 用 下 停 止 運 動 , 定 模 板 22 在 拉 模 扣 13 的 作 用 下 隨 動 模 部 分 繼 續(xù) 運 動 ,分 型 面 - 開 始 分 型 。 由 于 3 個 定 模 拉 料 桿 17的 作 用 ,3 處 點 澆 口 被 拉 斷 , 并 與 定 模 型 芯 18 脫 離 。 隨 著 - 分 型 面 繼 續(xù) 打 開 ,定 模 板 22遭 遇 限 位 擋 塊 6 的 作 用 被 迫 停 止 運 動 , 第 2 次 分 型 結 束 。 在 兩 次 分 型 過 程 中 ,定 模 滑 塊 27、 活 動 型 芯 26在 斜 導 柱 28的 引 導 下 完 成 抽 芯 動 作 。 當 兩 次 分 型 結 束 時 動 模 部 分 繼 續(xù) 運 動 ,分 型 面 - 打 開 。 動 、 定 模 部 分 完 全 分 開 后 , 推 出 機 構 開 始 動 作 , 推 管 10將 塑 件 推 出 。 合 模 時 ,在 復 位 桿 8 的 帶 動 下 ,完 成 推 出 系 統(tǒng) 的 正 確 復 位 , 定 模 滑 塊 27、 活 動 型 芯 26在 斜 導 柱 28 的 作 用 下 實 現(xiàn) 插 芯 動 作 , 最 后 在 楔 緊 塊 24 的 作 用 下 ,定 模 滑 塊 27完 全 插 芯 到 位 ,合 模 結 束 ,進 行 下 一 次 注 射 。 50 模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 電 器 外 殼 注 射 模 設 計 韓 小 偉 , 葛 正 浩 , 葛 銀 川 (陜 西 科 技 大 學 , 陜 西 西 安 710021) 摘 要 :利 用 Pro/EWildfire3.0 及 其 專 家 模 架 系 統(tǒng) ( EMX4.1) 和 Moldflow對 工 業(yè) 用 電 器 外 殼 注 射 模 進 行 設 計 ,對 模 具 結 構 進 行 了 具 體 分 析 。 闡 述 了 利 用 Pro/E 進 行 注 射 模 設 計 的 高 效 性 、 先 進 性 。 模 具 采 用 壓 入 式 滑 塊 側 抽 和 樹 脂 開 閉 器 進 行 階 段 開 模 , 相 對 傳 統(tǒng) 結 構 簡 化 了 成 型 復 雜 塑 件 的 模 具 結 構 , 在 保 證 精 度 的 前 提 下 ,提 高 了 設 計 、 生 產 效 率 ,節(jié) 約 了 成 本 。 關 鍵 詞 :Pro/E; 注 射 模 ;壓 入 式 中 圖 分 類 號 : TQ320 文 獻 標 識 碼 :B 文 章 編 號 :1001-2168 (2008) 12-0050-03 Designofin jectionmouldforindustrialelectrica ppliancehousin g HANXiao-wei,GEZhen g -hao,GEYin-chuan (ShaanxiUniversit y ofSciencein jectionmould; p ress-in-t ype 4 結 束 語 模 具 結 構 緊 湊 ,設 計 合 理 ,經 生 產 使 用 ,各 部 分 動 作 準 確 、 平 穩(wěn) 、 可 靠 , 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 取 出 方 便 , 操 作 方 便 , 有 效 解 決 了 高 精 外 觀 、 薄 壁 塑 件 成 形 中 的 難 題 , 結 合 注 射 工 藝 的 調 整 和 確 定 , 塑 件 配 合 尺 寸 和 外 觀 質 量 均 達 到 設 計 要 求 。 參 考 文 獻 : 1 盧 毓 偉 . 線 圈 骨 架 多 點 澆 口 注 射 模 設 計 J. 模 具 工 業(yè) , 2004,30 (3) :32-34. 2 塑 料 模 具 設 計 手 冊 編 寫 組 . 塑 料 模 設 計 手 冊 K. 北 京 :機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,1997. 3 李 德 群 ,唐 志 玉 . 中 國 模 具 設 計 大 典 M. 南 昌 :江 西 科 學 技 術 出 版 社 ,2003. 1 塑 件 結 構 分 析 圖 1 所 示 塑 件 為 工 業(yè) 用 電 器 連 接 外 殼 , 塑 件 為 典 型 的 薄 壁 制 件 ,最 大 壁 厚 1.5mm, 總 質 量 20.1 g , 四 周 分 布 有 大 量 尺 寸 小 且 精 度 要 求 高 的 直 孔 , 故 應 采 用 帶 有 四 面 側 抽 芯 機 構 的 模 具 。 由 于 塑 件 為 透 明 件 , 故 塑 件 的 各 個 面 上 都 不 能 有 明 顯 的 澆 口 痕 跡 , 只 能 采 用 點 澆 口 。 塑 件 材 料 為 PC(聚 碳 酸 酯 ) ,是 一 種 具 有 高 沖 擊 強 度 、 尺 寸 穩(wěn) 定 性 好 、 耐 磨 耐 腐 蝕 且 電 絕 緣 性 好 的 透 明 工 程 材 料 , 在 電 器 和 商 業(yè) 設 備 中 廣 泛 應 用 。 因 其 對 水 敏 感 ,在 成 型 前 須 干 燥 處 理 。 成 型 完 畢 ,由 于 圖 1 電 器 連 接 外 殼 塑 料 成 型 收 縮 率 小 ,還 要 對 塑 件 進 行 退 火 處 理 。 2 模 具 設 計 及 結 構 特 點 2.1 模 具 設 計 流 程 模 具 采 用 Pro/EWildfire3.0 及 EMX4.1 進 行 收 稿 日 期 :2008-06-25 。 作 者 簡 介 : 韓 小 偉 (1984- ) ,男 ,陜 西 寶 雞 人 ,碩 士 研 究 生 ,主 要 從 事 模 具 CAD/CAE 研 究 , 地 址 : 陜 西 省 西 安 市 未 央 區(qū) 未 央 大 學 城 陜 西 科 技 大 學 45 號 信 箱 , (電 話 ) 13630227902, (電 子 信 箱 ) 。