對(duì)接斜滑塊開(kāi)模制動(dòng)的注塑模設(shè)計(jì)

摘 要：文本在對(duì)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，研究注塑模的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，該設(shè)計(jì)方案保證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，具有可行性。

關(guān)鍵詞：斜滑塊；塑件結(jié)構(gòu)；注塑模具；設(shè)計(jì)方案；制動(dòng)裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.023

0 引言

科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了塑料工業(yè)的技術(shù)革新，逐步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，進(jìn)一步推動(dòng)了塑件技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。隨著企業(yè)和生產(chǎn)廠家對(duì)塑件的重視程度逐漸提升，注塑模具在設(shè)計(jì)方案上也必須做出調(diào)整和創(chuàng)新，來(lái)滿足社會(huì)對(duì)塑件的需求。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化，對(duì)設(shè)計(jì)的工藝進(jìn)行參數(shù)上的調(diào)整，保證工藝參數(shù)的科學(xué)、有效、合理。

1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要保證合理性。比如在裝配間隙上的合理，以插入式的結(jié)構(gòu)為例，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須預(yù)留間隙，保證整個(gè)塑件結(jié)構(gòu)的合理性。還可以通過(guò)對(duì)塑件剛度以及強(qiáng)度進(jìn)行安全檢測(cè)，保證塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在安全系數(shù)上的合理性。其次，塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)當(dāng)遵循可制造性原則，要在遵循可制造性的前提下對(duì)模具進(jìn)行全面綜合的設(shè)計(jì)，還必須保證模具制造過(guò)程的簡(jiǎn)化，提升模具的應(yīng)用效率。第三，塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮到整體的可塑性。通過(guò)降低塑件的報(bào)廢率來(lái)保證整個(gè)塑件設(shè)計(jì)的生產(chǎn)效率。第四，塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循的另外一個(gè)原則就是保證裝配效果。塑件設(shè)計(jì)作為整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要構(gòu)成，在整個(gè)工藝流程中占據(jù)重要的作用，必須要兼顧其它零件的設(shè)計(jì)，便于實(shí)現(xiàn)裝配生產(chǎn)。第五，在塑件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)工作，實(shí)現(xiàn)模塊化的設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成熟性。最后，塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)當(dāng)遵循的一個(gè)原則是節(jié)能性。在兼顧設(shè)計(jì)成本的基礎(chǔ)上，在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量采用已有的零件進(jìn)行塑件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，避免資源的浪費(fèi)。

在遵循上述原則的同時(shí)，要具體按照塑件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征和設(shè)計(jì)方案的要求來(lái)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，保證塑件結(jié)構(gòu)的成型質(zhì)量提升模具的定位精度。

2 注塑模具設(shè)計(jì)存在的難題

2.1 澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是指模具中的一個(gè)塑料流動(dòng)通道，主要分為無(wú)流道澆注系統(tǒng)、普通流道澆注系統(tǒng)兩種。由于澆注系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上的好壞對(duì)模具的外觀、性能、成型難易程度有重大的影響，為此在進(jìn)行澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的要求展開(kāi)設(shè)計(jì)工作，保證整個(gè)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，提升設(shè)計(jì)水平。在進(jìn)行澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。首先要了解其流動(dòng)的特點(diǎn)。我們知道，塑料在不同溫度、不同壓力下極容易發(fā)生變形影響設(shè)計(jì)效果。為此在進(jìn)行澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須綜合考慮各種不利因素的影響，兼顧塑件的形狀、熔體的收縮和流動(dòng)、塑件的表面質(zhì)量、模具澆口的凝料等各種設(shè)計(jì)要求，保證澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果。其次，借助澆注系統(tǒng)里面的澆口來(lái)進(jìn)行適時(shí)凝固的控制工作。塑件的尺寸、外形以及設(shè)計(jì)方案的要求影響著澆注系統(tǒng)的尺寸和形狀，在進(jìn)行澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須重視對(duì)澆口設(shè)計(jì)。澆口比較小的模具能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)凝料的控制和澆口的控制，既保證了塑件外形的美觀又提升了設(shè)計(jì)水平。

2.2 開(kāi)模時(shí)的阻力

注塑模具設(shè)計(jì)上存在的另一個(gè)難題便是開(kāi)模的阻力。注塑模具欲要正常打開(kāi)進(jìn)行工作，必須保證注塑機(jī)的開(kāi)模力要超過(guò)開(kāi)模的阻力，唯有如此才能保證模具的正常打開(kāi)。而所謂的開(kāi)模阻力主要由以下幾種類(lèi)型，比如摩擦的阻力、間接的開(kāi)模阻力、直接的開(kāi)模阻力、塑料的撕裂力、型腔內(nèi)殘存的壓力等幾種開(kāi)模的阻力都影響了模具的正常打開(kāi)。這種情況下必須要解決注塑模具的開(kāi)模阻力，采取有效方案來(lái)降低其開(kāi)模時(shí)的阻力。通過(guò)采用開(kāi)模的制動(dòng)裝置來(lái)避免斜滑塊產(chǎn)生的分型動(dòng)作。比如，可以在進(jìn)行注塑模具的開(kāi)模時(shí)，針對(duì)斜滑塊難以向外進(jìn)行分型動(dòng)作的問(wèn)題，通過(guò)制動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)斜滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程的有效限制，保證制動(dòng)裝置的順利運(yùn)行。一般的情況下，塑件模具是能夠正常打開(kāi)進(jìn)行工作的，一旦出現(xiàn)模具不能順利打開(kāi)的情況，必須要針對(duì)具體的模具結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境來(lái)進(jìn)行具體的分析工作，找出模具難以實(shí)現(xiàn)開(kāi)模的原因。比如，因模具的膨脹導(dǎo)致塑料膨脹而出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，這種情況則必須等到模具冷卻以后才能進(jìn)行正常的開(kāi)模工作。如果是因?yàn)槟＞呖ㄋ蓝斐傻拈_(kāi)模阻力，可能是由于滑動(dòng)面的硬度不夠、塑件的彈簧失效、導(dǎo)柱的動(dòng)作失誤等因素造成的。這個(gè)時(shí)候就需要針對(duì)不同的因素采取具體的解決辦法，降低模具的開(kāi)模阻力，實(shí)現(xiàn)注塑模具的開(kāi)模工作。

2.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

所謂成型零件，主要是存在于模具中的那些能夠決定塑件的尺寸及其幾何形狀的零件，它主要包括成型桿、型腔（凹模）、鑲塊、型芯（凸模）等幾個(gè)重要部分。成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定了整個(gè)塑件的精度和具體形狀，不但對(duì)模具的外觀有一定的影響，更重要是對(duì)整個(gè)模具的壽命也有重要的影響。作為整個(gè)模具設(shè)計(jì)里面的重要組成部分，成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是注塑模具設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，必須要重視起來(lái)。在進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)按照塑件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和塑件的使用要求以及塑料的具體特性來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，保證塑件幾何形狀的精確性、塑件尺寸的高精度性、塑件外觀的光滑性。成型零件的設(shè)計(jì)還必須保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的合理性，提升塑件的剛度和強(qiáng)度，此外，還必須增加注塑模具的耐磨性能。為了方便加工塑件的零部件，保證模具制造工的高效性，提升整個(gè)注塑模具的成型零件在加工工藝上的特性，必須要重視對(duì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。比如，在進(jìn)行成型零件的設(shè)計(jì)工作時(shí)，通過(guò)對(duì)型腔的合理布置，來(lái)有效地進(jìn)行分型面以及澆口位置的選擇工作。在明確脫模具體方式以及排氣部位的前提下，來(lái)實(shí)現(xiàn)模具成型零件設(shè)計(jì)的有序化和科學(xué)化。在此基礎(chǔ)上，按照成型零件在熱處理方面、零件的加工工藝、零件的裝配等方面的工藝流程和詳細(xì)的要求，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)磨具成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外，在進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須保證成型零件在工作尺寸上滿足整個(gè)模具的設(shè)計(jì)要求。還需要對(duì)那些比較重要的成型零件進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)、質(zhì)量檢測(cè)，從而保證所有零件的強(qiáng)度以及剛度。endprint

3 斜滑塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及塑件設(shè)計(jì)方面的改善措施

3.1 斜滑塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)斜滑塊的設(shè)計(jì)上要從以下幾個(gè)角度入手，首先，選擇合適的斜面夾角。一般情況下夾角應(yīng)當(dāng)在20-30之間，在這一區(qū)間能夠保證斜滑塊與斜面的接觸也獲得了應(yīng)有的推力。此外，斜滑塊底部和滑塊的推桿之間的接觸長(zhǎng)度必須保證L接=L抽。最后，斜滑塊在設(shè)計(jì)上還可以進(jìn)行燕尾式結(jié)構(gòu)的嘗試，避免斜滑塊出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。為避免注塑模具出現(xiàn)變形，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要保證塑件頂出的受力平衡。為此，就需要對(duì)斜滑塊做出合理的設(shè)計(jì)工作，來(lái)保證塑件的質(zhì)量。比如，斜滑塊可以借助推桿的作用，向上運(yùn)動(dòng)或者是向外運(yùn)動(dòng)，在完成分型動(dòng)作的同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)塑件的正常工作。

3.2 改善塑件成型質(zhì)量的主要方法

注塑模具成型的過(guò)程中，整個(gè)塑件在成型質(zhì)量上難免會(huì)受到多種因素的影響而導(dǎo)致模具在設(shè)計(jì)效果上往往不能盡如人意，也難以應(yīng)用于實(shí)踐。為此，在對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，探究產(chǎn)生問(wèn)題的詳細(xì)原因，從而提出合理科學(xué)的改善方法，提高塑件的成型質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)主要可以從以下幾個(gè)方向努力，首先，保證注塑模具設(shè)計(jì)過(guò)程中所需的原料在性能上的良好。在注塑模具最終成型之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)原料進(jìn)行充分的干燥，消除里面的水分。此外，還可以采取那些流動(dòng)性能比較好的原料，也能夠改善塑件的成型質(zhì)量。其次，在制品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，前期應(yīng)當(dāng)保證制品的壁厚均勻，尤其要減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的凸臺(tái)、嵌件等設(shè)計(jì)方案，避免出現(xiàn)壁厚不均的現(xiàn)象。對(duì)于那些壁厚出現(xiàn)變化的位置，應(yīng)當(dāng)改變現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，采取斜坡或圓角的設(shè)計(jì)方案來(lái)保證成型塑件的壁厚均勻。第三，在模具的設(shè)計(jì)方面要從澆注系統(tǒng)、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面來(lái)保證塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，前文已經(jīng)有過(guò)簡(jiǎn)單介紹。最后，則是設(shè)置塑件成型的工藝條件。工藝條件直接影響著整個(gè)塑件結(jié)構(gòu)的成型質(zhì)量，通過(guò)對(duì)模具的溫度、冷卻的時(shí)間、熔體的溫度、保壓的時(shí)間等工藝參數(shù)做出具體的調(diào)整和設(shè)置來(lái)保證注塑模的成型質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)接斜滑塊開(kāi)模制動(dòng)的注塑模設(shè)計(jì)保證了結(jié)構(gòu)的緊湊性，在操作上也比較方便。整個(gè)塑件的質(zhì)量不但滿足了設(shè)計(jì)要求而且比較實(shí)用，有效解決了澆注系統(tǒng)、開(kāi)模時(shí)的阻力、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等技術(shù)性的難題。通過(guò)對(duì)斜滑塊的合理設(shè)計(jì)以及改善塑件的成型質(zhì)量來(lái)保證整個(gè)模具的實(shí)用性，提高其生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：吳秦軍（1965-），江西南昌人，研究方向：模具設(shè)計(jì)與制造。endprint