三板式注塑模設(shè)計與制造

江麗珍， 廖金盛

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，廣州510800）

0 引言

為了充實本校工程訓(xùn)練中心模具拆裝工種的注塑模種類，本學(xué)年開展了一項學(xué)生研究計劃——三板式注塑模設(shè)計與制造。希望通過設(shè)計并加工一套簡單的三板式注塑模，讓大三學(xué)生將剛學(xué)習(xí)的CAD、CAM軟件及加工制造理論靈活運用在實際工作中，真正做到學(xué)以致用，提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力、模具設(shè)計水平、工藝設(shè)計能力、加工制造技術(shù)、獨立思考及動手能力。

1 模具設(shè)計

塑件如圖1，材料為ABS，產(chǎn)品壁厚1mm，縮水率是1.005。

考慮到本校工程訓(xùn)練中心的加工能力及各工種的裝夾范圍，將模具定位為一模一腔，采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架1518系列。由于模具只是供本中心模具拆裝工種實習(xí)使用，為了節(jié)省經(jīng)費，減小加工難度，決定將非標(biāo)準(zhǔn)零件全部使用鋁合金材料。

圖1 塑件二維示意圖

經(jīng)Pro/ENGINEER軟件對塑件進(jìn)行分模，用EMX插件導(dǎo)入龍記標(biāo)準(zhǔn)模架，并單獨對一些零件的尺寸進(jìn)行相應(yīng)的修改，裝配先前分好的型腔和型芯，在相應(yīng)模板上生成點澆口、冷卻水道、排氣槽，加載頂桿、限位螺釘和彈簧等。最終的模具裝配圖如圖2所示。

2 模具加工工藝設(shè)計

圖2 模具裝配圖

本校工程訓(xùn)練中心以金工實習(xí)教學(xué)為主，加工范圍較小。普通銑床和數(shù)控銑床的裝夾最大尺寸為120 mm，只有加工中心能裝夾較大尺寸，可加工200 mm以下工件。

根據(jù)本校的實際加工能力，模具的加工工藝設(shè)計如下：

1）在普通銑床上銑好各模板的4個側(cè)面，加工過程中注意打表保證各個面與上下平面的垂直度。

2）加工定模座板9。加工中心加工出導(dǎo)柱孔（φ16mm）及臺階、澆口套孔（φ12 mm）及臺階、塞打螺釘孔、螺母避空孔；反轉(zhuǎn)工件，加工彈簧避空孔。普車修正澆口套長度，壓入定模座板。

3）加工定模8。（1）加工中心：加工型腔輪廓、導(dǎo)套孔（φ24 mm），塞打螺釘孔、排氣槽；反轉(zhuǎn)工件，加工導(dǎo)套孔臺階、彈簧避空孔，并用中心鉆預(yù)鉆點澆口定位孔；再旋轉(zhuǎn)工件至各側(cè)面，鉆冷卻水通道（φ6mm）。（2）電火花加工：點澆口、型腔耳朵部位。電極圖分別見圖3和圖4。（3）鉗工：鉆M8止水塞和水嘴螺紋孔并攻牙；鉆吊?？譓10，并攻牙；型腔拋光。

圖3 點澆口電極示意圖

圖4 型腔電極示意圖

4）加工型芯11。數(shù)控銑床加工型芯外形輪廓及固定臺階，用φ5.8mm的鉆頭鉆推桿孔后，將推桿孔鉸至φ6.0mm。

5）加工動模5。（1）加工中心：加工型芯固定沉孔、導(dǎo)套孔、塞打螺釘避空孔、鉆復(fù)位桿孔φ7.8 mm，再反面加工導(dǎo)套臺階孔、固定型芯的螺釘孔。（2）鉗工：將復(fù)位桿孔鉸至φ8.0 mm；鉆吊?？譓10，并攻牙。

6）裝配型芯。將型芯壓入動模板，通過動模板背后的螺釘孔引鉆型芯的螺孔φ3.3 mm，再通過型芯引鉆動模板上的推桿孔，攻型芯后的螺牙M4。

7）壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套。將導(dǎo)柱壓入定模座板，導(dǎo)套壓入定模和動模，保證導(dǎo)向，滑動順暢。

8）加工推板16。以一側(cè)面為基準(zhǔn)畫線，在普通銑床上鉆4個螺釘孔，并銑對應(yīng)沉孔。

9）加工推桿固定板15。通過推板引鉆螺釘孔后攻牙，再通過動模板引鉆推桿固定板上的推桿和復(fù)位桿孔，只鉆出錐孔以做定位，在普通銑床上鉆出推桿和復(fù)位桿孔，同時銑出對應(yīng)沉孔。

10）組裝推出機(jī)構(gòu)。

11）加工動模座板1。在加工中心上直接加工出螺釘孔及其沉孔、頂棍孔。

12）加工墊塊2。在數(shù)控銑床上加工導(dǎo)柱孔、螺釘孔（φ11mm和φ6.8 mm），再對φ6.8 mm的孔攻牙M8。

13）引鉆動模板上的螺釘孔M10，并攻牙。

14）組裝動模部分。修正推桿和復(fù)位桿的長度。

15）完成裝配。

3 注意事項和經(jīng)驗總結(jié)

1）定模座板、定模和動模需要雙面加工，而反面加工時，兩次對刀不可避免地存在誤差，從而影響孔的同軸度。若虎鉗安裝不正，將會加劇同軸度的偏差。所以，在加工之前，必須先對虎鉗的夾板進(jìn)行打表，校正其平行度，以減小虎鉗安裝造成的偏差。

2）因為導(dǎo)套與型腔、型芯之間都有裝配關(guān)系，為了保證它們之間的位置，加工時，定模的導(dǎo)套孔必須與型腔同一面加工，動模的導(dǎo)套孔也必須與型芯固定孔同面加工。不能為了保證導(dǎo)套孔與導(dǎo)套軸肩孔的同軸度，而將留在型腔/型芯固定孔背面加工。

3）加工動模的型芯固定沉孔時，可嘗試將型芯放入。若型芯放不下去，可通過調(diào)整加工余量進(jìn)行修正。若遺漏這一步，造成型芯放不進(jìn)沉孔，為了方便，可對型芯配合端進(jìn)行修整。

4 結(jié)語

通過本次學(xué)生研究計劃，學(xué)生能將設(shè)計軟件Pro/E靈活運用在實際設(shè)計上，更好地掌握該軟件的建模、模具設(shè)計和工程圖三大模塊，對模具加工與裝配的工藝設(shè)計的重要性也有了深刻的認(rèn)識。另外，在模具的加工過程中，學(xué)生親自動手操作了普車、普銑、數(shù)銑、數(shù)車、加工中心、電火花、鉗工等多個工種，真正地讓他們在實踐中學(xué)習(xí)，在實踐中進(jìn)步。

［1］ 畢永良，王明榮．塑料小夾子注射模加工與裝配工藝［J］．模具制造，2013（11）：59-61.

［2］ 甄瑞麟．模具制造技術(shù)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．

［3］ 黃毅宏，李明輝．模具制造工藝［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996：226-231.