簡單按鈕注塑模設(shè)計(jì)

汪清

摘 要：本文所論述的是一種簡單的按鈕模具，但是如果設(shè)計(jì)者帶點(diǎn)粗心大意就容易將原本簡單的模具搞得復(fù)雜化了。

關(guān)鍵詞：按鈕；分型面；推出機(jī)構(gòu)；型腔；澆口形式

1 引言

塑料制品在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見，這些塑料制品都是通過塑料模來進(jìn)行生產(chǎn)的。經(jīng)過幾年在技師學(xué)院的學(xué)習(xí)，使我對(duì)模具有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。為了總結(jié)這幾年的學(xué)習(xí)成果，設(shè)計(jì)一按鈕注塑模。圖1為按鈕零件圖及產(chǎn)品圖，該制品要求使用的材料為改性聚苯乙烯，大批量生產(chǎn)，未注公差采取IT5級(jí)精度，這個(gè)零件沒有無通孔又沒有側(cè)孔，這個(gè)模具從分型面的設(shè)計(jì)到成型零件的形成、再到模具的結(jié)構(gòu)都是比較簡單的，但是不能因?yàn)樗唵味雎粤似鋬?yōu)化方案的選擇，下面我們就對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一下討論。

圖1 按鈕零件

2 簡單按鈕模具的工藝設(shè)計(jì)

2.1 模具分型面的確定

根據(jù)塑料制品分型面的設(shè)計(jì)與選擇原則，分型面應(yīng)設(shè)計(jì)在零件截面最大的部位，而且要不影響零件的外觀。我們有兩種分型面的設(shè)計(jì)方案如下：

①若采用圖2a所示的分型方法a—a水平分型，箭頭朝向代表動(dòng)模的位置，由于塑件凹槽包緊力的存在，塑件很可能留在定模內(nèi)，因?yàn)闉榱耸顾芗樌撃?，我們必須設(shè)計(jì)定模的推出機(jī)構(gòu)，這就使得我們原本看上去很簡單的模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜起來了，因而我們模具的設(shè)計(jì)成本也就相應(yīng)提高。

②采用圖2b所示的分型方法，a—a水平分型塑件，包緊在動(dòng)模型芯一側(cè)，因而留在動(dòng)模側(cè)內(nèi)，這使模具的結(jié)構(gòu)變得簡單，因而減少了我們模具的設(shè)計(jì)成本，又減少了我們模具的制造成本。因而選定該方法為我們這次模具設(shè)計(jì)的分型最佳的方案。

2.2 模具型腔布局的確定

我們有三種型腔布局的設(shè)計(jì)方案如下：

①如果我們采用一模一件，此零件的外形尺寸是很小的，我們的標(biāo)注模架相對(duì)于我們這個(gè)模具顯得特別大，這樣就會(huì)造成我們設(shè)備資源的浪費(fèi)，而且又不適合大批量生產(chǎn)。

②如果我們?nèi)舨捎靡荒６嗉a(chǎn)效率就提高，資源的利用率就也提高。如果我們選用一個(gè)模四件矩形分布，優(yōu)點(diǎn)是模具尺寸適中，適合大批量生產(chǎn)，但缺點(diǎn)是其分流道尺寸較長。

③如果我們?nèi)舨捎靡粋€(gè)模四件圓形分布，其優(yōu)點(diǎn)是模具尺寸適中，適合大批量生產(chǎn)而且容易安置澆注系統(tǒng)，與矩形分布相比較，優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)入每一型腔的流程最短，減小了熱量的散失，塑性材料的利用率也比矩形分布時(shí)高。

2.3 模具澆口形式的設(shè)計(jì)

我們有二種澆口形式的設(shè)計(jì)方案如下：

①若我們采用點(diǎn)澆口，它是一種截面尺寸很小的澆口，這種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增大塑料溶體的剪切速率并產(chǎn)生較大的減輕熱，從而導(dǎo)致溶體的表觀粘度下降，流動(dòng)性增加，有利于型腔的充填。從塑件頂端進(jìn)料，能保證塑件的質(zhì)量很好，但不利于成形平薄易變形及形狀非常復(fù)雜的塑件。但因模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜了，所以需采用三板兩開式模具結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)澆口。

②若我們采用平衡式側(cè)澆口，這種澆口是應(yīng)用較廣泛的一種澆口形式，普遍用于中小型多型腔模具，且對(duì)各種塑件的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。由于澆口界面小，減少了澆注塑件的消耗量，只需兩開式模具結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)開合模，而且所得到的型腔零件加工簡單，且澆口容易去除，不影響制品的使用性能和外觀質(zhì)量，容易保證每個(gè)型腔內(nèi)塑件尺寸，因而該方案被我所選用。

2.4 模具推出機(jī)構(gòu)的選擇

①若我們采用小推桿推出，每個(gè)零件左右對(duì)稱布置兩個(gè)推桿，一模就至少需要8個(gè)均勻分布的小推桿，而且中間（7×2）mm的凹坑需要設(shè)計(jì)成形的型芯。

②若我們采用推管來推出，一模就需要4個(gè)均勻分布的推管，而且中間（7×2）mm的凹坑也需要設(shè)計(jì)成形的型芯。

③由于零件的外形尺寸很小所以我們需要的推出力因此也不大，可將頂桿直接設(shè)置在（7×2）mm的凹坑位置，頂桿參與成形，這樣又起推出零件的作用，這就又省去了成形的型芯，同時(shí)也簡化模具的結(jié)構(gòu)。相比這種是我們比較理想的。

2.5 模架及其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

我們結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具型腔的結(jié)構(gòu)動(dòng)模板和定模板均采用了整體式型腔板，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)工作過程中精度高，并且在模具的制造過程中容易加工到位，圖5為模具的總體結(jié)構(gòu)圖。

1-動(dòng)模座板2-側(cè)立柱3-推板4-頂桿固定板5-頂桿6-支承板7-動(dòng)模板8-定模板9-澆口套10-定位圈11-定模座板12-導(dǎo)套13-導(dǎo)柱14-復(fù)位桿15-拉料桿

圖5 模具的總體結(jié)構(gòu)圖

3 簡單按鈕模具的制造

我們從模具制造的經(jīng)濟(jì)性方面考慮，有些可采用標(biāo)準(zhǔn)模架材料為45鋼，調(diào)質(zhì)到21～27HRC，考慮到我們制品的表面粗糙度值比較低，定模板采用T10鋼，動(dòng)模板也采用T10鋼，加工后熱處理到HRC45，由于動(dòng)、定模型腔的形狀比較規(guī)則，它們的型腔及流道均適宜于采用數(shù)控銑、數(shù)控雕銑機(jī)或加工中心直接銑削加工成形。

4 模具工作過程

開模時(shí)定模板與動(dòng)模板從分型面處分開，動(dòng)模向后運(yùn)動(dòng)，Z形拉料桿15拉住澆注系統(tǒng)的冷凝料及塑料制品一起向后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)主流道中的凝料完全拉出一段距離后，注射機(jī)上的頂出桿經(jīng)過動(dòng)模座板中間的大孔，直接作用在推板3上，使得澆注系統(tǒng)中的冷凝料和塑料按鈕制品，在Z形拉料桿15和頂桿5的作用下一起推出，完成脫模過程，合模時(shí)注塑機(jī)頂出桿復(fù)位，頂桿固定板4在復(fù)位桿14的作用下回到初始狀態(tài)，動(dòng)模板、定模板完全閉合回到成形位置，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。

5 結(jié)語

本文論述模具的特點(diǎn)是動(dòng)模頂桿為一種成形頂桿，它既起到頂出塑件的作用，同時(shí)其端部又參與（7×2）mm凹坑的成形，因?yàn)槌尚味沃挥?mm深，且可設(shè)置錐度或圓角等，故包緊力不大，容易脫模。

參考文獻(xiàn)

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[2]鐘志雄，《塑料注射成型技術(shù)》，鐘志雄，廣東科技出版社，1993

[3]沖模設(shè)計(jì)手冊編寫與組編，《沖模設(shè)計(jì)手冊》，北京，機(jī)械工程出版社，1998