二通旋塞閥閥體側(cè)抽芯模具設(shè)計(jì)

摘要：根據(jù)二通旋塞閥閥體零件閥身有側(cè)孔，上下面有盲孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了成型二通旋塞閥閥體的注射模具，由于零件較小，采用了一模八腔的整體嵌入式模仁，降低了生產(chǎn)成本，縮短了模具的生產(chǎn)周期，另外巧用司筒針和司筒解決了型芯和脫模機(jī)構(gòu)的矛盾。

關(guān)鍵詞：司筒針；司筒；注塑模；潛伏式澆口

1 塑件結(jié)構(gòu)與工藝分析

1.1 結(jié)構(gòu)分析

本塑件是二通旋塞閥閥體，如圖1所示，外形整體呈L型，最大外形尺寸為19.6mm×10.5mm×18.7mm。閥身上下有兩個(gè)盲孔，側(cè)面A處有一通孔，B處有0.15mm的凸起部分。工作中閥身需多次旋轉(zhuǎn)，因此外表面粗糙度要求較高，且有一定的強(qiáng)度、硬度要求，塑件選用PVC料注塑成型。

1.2 塑件材料成型性能分析

PVC材料具有不易燃、高強(qiáng)度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性，且PVC對(duì)氧化劑、還原劑和強(qiáng)酸都有很強(qiáng)的抵抗力[1]。PVC的流動(dòng)特性相當(dāng)差，其工藝范圍很窄。PVC收縮率很低，一般為0.2～0.6%，成型工藝參數(shù)如表1所示。

2 脫模斜度分析及分型設(shè)計(jì)

注射制品在冷卻過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生體積收縮，從而緊緊裹在型芯的表面。為了便于脫模，防止因脫模力過(guò)大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度[2]。脫模斜度的大小與很多因素有關(guān)，包括塑料制件的結(jié)構(gòu)、材料收縮率大小等。斜度過(guò)小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過(guò)大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料，通常塑件的脫模斜度約取0.5～15°[2]。閥體上部壁厚達(dá)到4.5mm， 脫模斜度設(shè)計(jì)為15°，閥身有密封要求，脫模斜度設(shè)計(jì)為0.5°。上下盲孔脫模斜度設(shè)計(jì)為15°。

在塑料件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，分型面的設(shè)計(jì)最重要，分型的位置對(duì)模具的開(kāi)模、結(jié)構(gòu)及制造影響很大。通常情況下，分型面不宜設(shè)在曲面或圓弧面上，而是在最大截面積處設(shè)計(jì)分型面。根據(jù)二通旋塞閥閥體的外觀特點(diǎn)，將分型面設(shè)計(jì)在上部下邊緣處，開(kāi)模后將塑件留在動(dòng)模一側(cè)。

3 型腔布置與澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 型腔數(shù)目

塑件的尺寸不大，綜合考慮精度要求，生產(chǎn)效率，經(jīng)濟(jì)成本，批量等因素，設(shè)計(jì)采用一模八腔。

3.2 分流道與澆口的設(shè)計(jì)

一模八腔若用平衡式布置，會(huì)使流道變長(zhǎng)，浪費(fèi)材料，本設(shè)計(jì)采用H型不平衡式布置。分流道采用比表面積比較小的圓形橫截面，以減少熱量損失。設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口，潛伏式澆口可開(kāi)設(shè)在模具的隱蔽處，塑料熔體通過(guò)型腔的側(cè)面注入型腔，不損傷塑件外表面，塑件的表面質(zhì)量和美觀效果不受影響。

4 成型零部件設(shè)計(jì)

為了保證成型零部件的加工、裝配、使用和維護(hù)等要求，必須考慮成型零部件的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。

4.1 凹模的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中由于塑件較小且結(jié)構(gòu)特殊，采用整體嵌入式上模仁和下模仁（圖4），整體嵌入式模仁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，變形量較小，成型出來(lái)的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸[3]。然而模具加工起來(lái)比較困難，需要借助數(shù)控加工或電火花加工。

4.2 型芯的設(shè)計(jì)

上模采用鑲針與下模采用司筒針作為型芯，這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)。因型芯在成型過(guò)程中不能有轉(zhuǎn)動(dòng)，故在固定凸臺(tái)部分做了防轉(zhuǎn)平面，如圖5。

5 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

在所有的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中，斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。分模時(shí)，在斜導(dǎo)柱的作用下，側(cè)滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)做側(cè)向位移，帶動(dòng)側(cè)型芯向兩側(cè)移動(dòng)，達(dá)到抽芯的目的。本設(shè)計(jì)中，抽芯距離大于10mm才可以使側(cè)型芯完全脫離塑件。每側(cè)有四個(gè)側(cè)型芯，因此將四個(gè)側(cè)型芯一起裝配在側(cè)滑塊中，分模時(shí)八個(gè)側(cè)型芯同時(shí)向兩側(cè)移動(dòng)。

6 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

司筒是一種空心的推桿，適合于環(huán)形、筒形塑件或塑件上帶孔的凸臺(tái)部分的推出。由于司筒整個(gè)周邊接觸塑件，故推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。本設(shè)計(jì)中塑件尺寸較小，閥身為筒形且存在凸臺(tái)，需強(qiáng)制脫模，因此選用司筒推出機(jī)構(gòu)。

7 模具工作原理

模具總裝見(jiàn)圖8。開(kāi)模時(shí)，模具從分型面分開(kāi)，動(dòng)模部分在注射機(jī)動(dòng)模板的帶動(dòng)下向后移動(dòng)，塑件隨著側(cè)型芯后移，留在動(dòng)模一側(cè)，同時(shí)側(cè)滑塊帶動(dòng)側(cè)型芯在斜導(dǎo)柱的作用下向兩側(cè)分開(kāi)，開(kāi)模結(jié)束時(shí)，側(cè)型芯離開(kāi)塑件，脫模機(jī)構(gòu)在注射機(jī)頂棍的作用下帶動(dòng)司筒向前移動(dòng)，將塑件推出模外，完成開(kāi)模動(dòng)作。待準(zhǔn)備工作完成后，動(dòng)模部分前移，與定模合模，準(zhǔn)備下一次注射。

8 結(jié)論

根據(jù)二通旋塞閥閥體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成了一模八腔帶側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的注射模設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中采用了整體上下模仁，縮短了開(kāi)模時(shí)間，提高了效益。合理利用司筒和司筒針，解決了型芯與脫模機(jī)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)，經(jīng)實(shí)踐，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳偉，陳丹.手機(jī)蓋注射成型塑件工藝分析[J].科學(xué)與財(cái)富，2015，（09）：748.

[3]王立新.電話機(jī)底座模具設(shè)計(jì)與制造[J].科技風(fēng)，2010，（14）：197198.

作者簡(jiǎn)介：金亞云（1975），女，江蘇南通人，碩士，講師，工程師，南通理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院教師，研究方向：模具、數(shù)控。