血糖儀后蓋模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)

彭奇恩

（廣東省機(jī)械技師學(xué)院，廣東廣州 510080）

1 血糖儀后蓋模具生產(chǎn)過(guò)程存在問(wèn)題分析

圖1 所示為血糖儀后蓋，該塑件模具上機(jī)生產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)，模具頂出時(shí)塑件粘在斜頂上，無(wú)法自動(dòng)掉落，機(jī)械手也無(wú)法取出來(lái)，只能人工脫模，增加人工成本，量產(chǎn)不久后，模具的頂桿就無(wú)法回位，通過(guò)下機(jī)修模，其中包括斜頂重新配模，頂桿打潤(rùn)滑油，加大頂桿彈簧等常規(guī)改善措施，模具依然無(wú)法正常量產(chǎn)。更嚴(yán)重的是生產(chǎn)出來(lái)的塑件與互配件裝配后，兩件產(chǎn)品無(wú)法扣緊，在產(chǎn)品跌落測(cè)試中，頻頻出現(xiàn)兩個(gè)塑件扣不緊、散開(kāi)的情況，對(duì)塑件的使用安全造成很大的隱患。

圖1 血糖儀后蓋

2 血糖儀后蓋結(jié)構(gòu)及模具出現(xiàn)問(wèn)題分析

要解決問(wèn)題，首先必須了解問(wèn)題產(chǎn)生的原因，經(jīng)過(guò)對(duì)塑件及模具結(jié)構(gòu)反復(fù)研究及多方求證，發(fā)現(xiàn)該模具存在以下問(wèn)題：

（1）由于塑件倒扣較多（一共4 個(gè)倒扣，一個(gè)倒扣一全斜頂），1 模8 腔，模具采用斜頂結(jié)構(gòu)不合理。因?yàn)樾表斕啵ü?2個(gè)斜頂），在頂出及回位過(guò)程中稍有不順，就導(dǎo)致斜頂燒傷、卡模，這種結(jié)構(gòu)要求量產(chǎn)是不現(xiàn)實(shí)的。

（2）由于塑件采用斜頂頂出結(jié)構(gòu)，在塑件出模時(shí)，由于頂出的不平衡，斜頂扯住塑件，導(dǎo)致側(cè)面變形，再加上塑件扣位較小，造成此塑件與互配件裝配無(wú)法扣緊的情況。再且，在模具開(kāi)模頂出塑件時(shí)，因?yàn)樾表敀熳∷芗瑢?dǎo)致塑件無(wú)法自動(dòng)落下，機(jī)械手夾取困難，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)，大大降低了生產(chǎn)效率。

（3）由于塑件進(jìn)膠方式采用潛頂桿進(jìn)膠方式，在塑件頂出后，必須通過(guò)人工修剪殘余的澆口，大大增加了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)的效率，而且很難修剪平整。在塑件成型時(shí)，熔膠的流動(dòng)從澆口向塑件表面噴射，容易造成塑件表面有流紋、氣紋等現(xiàn)象，對(duì)塑件表面造成不良影響，也對(duì)成型時(shí)參數(shù)的調(diào)整、設(shè)定較困難。

圖2 所示為變更前進(jìn)膠形式，圖3 所示為塑件頂出后澆口殘留情況。

圖2 變更前進(jìn)膠形式

圖3 殘留澆口料

3 血糖儀后蓋及模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案

在了解塑件及模具出現(xiàn)的問(wèn)題后和不影響塑件各方面功能并與客戶進(jìn)行溝通確認(rèn)后，提出以下改進(jìn)方案。

（1）塑件由4個(gè)倒扣改成3個(gè)倒扣，取消短邊方孔上的倒扣，把長(zhǎng)邊的兩個(gè)倒扣改到塑件中間，同時(shí)加大塑件倒扣長(zhǎng)度及大小，如圖4、圖5 所示，改進(jìn)后的塑件結(jié)構(gòu)如圖6所示。

改進(jìn)后的塑件既加強(qiáng)了扣位的強(qiáng)度，使塑件裝配后兩個(gè)扣得更加緊，同時(shí)，塑件也由原來(lái)的4個(gè)扣變成3 個(gè)扣，從而簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，單從模具成本而言，就節(jié)省了大約8,000元錢(qián)的模具加工費(fèi)用。

圖4 改進(jìn)前倒扣位

圖5 改進(jìn)前兩側(cè)面倒扣位

圖6 改進(jìn)后倒扣位

（2）進(jìn)膠方式由原先的潛頂桿進(jìn)膠方式改成牛角進(jìn)膠方式（見(jiàn)圖7）。從而減少人工修剪澆口這一步，減少人工及費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)提高塑件的美觀度。

圖7 牛角進(jìn)膠方式

當(dāng)然，改成牛角進(jìn)膠方式勢(shì)必增加了模具加工難度及成本，但是這個(gè)模具成本的增加，相對(duì)與人工及注塑成型來(lái)說(shuō)是微乎其微的。

以下是模具成本與人工成本對(duì)比：①牛角進(jìn)膠增加的模具成本：一個(gè)塑件要拆兩個(gè)牛角進(jìn)澆鑲件，一共8 腔塑件，總共增加了16 個(gè)牛角進(jìn)膠鑲件，以一個(gè)鑲件大約70 元成本計(jì)算，16 個(gè)鑲件費(fèi)用大約增加了1,120 元錢(qián)；②牛角進(jìn)膠節(jié)約的人工成本：一個(gè)工人一天的成本大約是200 元錢(qián)，其中包括工資、五險(xiǎn)一金等。

從以上的成本對(duì)比可以看到，只要減少一個(gè)工人6 天的修剪澆口的成本，就已經(jīng)超過(guò)了追加牛角澆口鑲件的成本，對(duì)于要長(zhǎng)期生產(chǎn)的這個(gè)塑件來(lái)說(shuō)，成本的節(jié)約是十分可觀的。

（3）塑件的方孔采用定?；瑝K出模（見(jiàn)圖8），提高了塑件美觀度。因?yàn)?，采用滑塊形式出模，滑塊與內(nèi)模分型面是碰穿形式（兩相裝配面是垂直貼合的），相對(duì)于斜頂?shù)男泵娌宕┬问剑▋蓚€(gè)裝配面是斜面貼合斜面），模具分型面會(huì)碰得更緊，塑件不容易有披鋒、毛刺等現(xiàn)象。同時(shí)，采用滑塊結(jié)構(gòu)，模具的分型面在塑件的內(nèi)側(cè)，即便有少許披鋒（毛剌），塑件使用者也比較難看得到，如果采用斜頂出模，披鋒在塑件的外觀面上，很容易被使用者關(guān)注到，從而產(chǎn)生不適感。從模具強(qiáng)度而言，采用滑塊結(jié)構(gòu)后，因?yàn)椴皇芩芗?nèi)框大小的限制，大大增強(qiáng)了模具強(qiáng)度和模具動(dòng)作的平順性，提高了模具的可量產(chǎn)性和生產(chǎn)效率。

圖8 定?；瑝K

（4）塑件內(nèi)部的3個(gè)倒扣采用動(dòng)模抽芯、滑塊向內(nèi)滑動(dòng)出模的形式。采用內(nèi)滑塊形式后，模具的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，因?yàn)閮?nèi)滑塊不用像斜頂一樣伸長(zhǎng)到頂桿板，這樣滑塊就可以做得很短、比較大，圖9、圖10 所示是滑塊與斜頂?shù)某叽鐚?duì)比圖。在內(nèi)滑塊的工作過(guò)程中，滑塊沒(méi)有向上頂出塑件的動(dòng)作，也減小了它的受力。同時(shí)，改成滑塊結(jié)構(gòu)后，滑塊的直線滑動(dòng)會(huì)比斜向滑動(dòng)相對(duì)平順很多，其彎曲變形的系數(shù)也大大降低。從塑件脫模角度來(lái)說(shuō)，采用內(nèi)滑塊的模具結(jié)構(gòu)避免了塑件粘斜頂上的情況，用機(jī)械手就可以取出塑件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。這樣也大大提高模具的可量產(chǎn)性及生產(chǎn)效率。結(jié)構(gòu)如圖11所示。

開(kāi)模方式是抽芯塊下移后拉動(dòng)滑塊向塑件內(nèi)部平移，實(shí)現(xiàn)塑件倒扣脫模。當(dāng)然，采用滑塊結(jié)構(gòu)（包括膠?；瑝K與動(dòng)?；瑝K）也不是沒(méi)有缺點(diǎn)的。

缺點(diǎn)1：采用定?；瑝K結(jié)構(gòu)后，在開(kāi)模時(shí)，必須保證模具的上面板先開(kāi)模，如果上面板沒(méi)有先拉開(kāi)，定?；瑝K沒(méi)有脫離塑件扣位，就會(huì)滑塊導(dǎo)致拉壞塑件，甚至造成拉壞模具滑塊的嚴(yán)重后果。

圖9 內(nèi)滑塊

圖10 斜頂

圖11 滑塊結(jié)構(gòu)

缺點(diǎn)2：采用動(dòng)模滑結(jié)構(gòu)后，在開(kāi)模時(shí)，要保證在頂桿板頂出前，采用成型機(jī)開(kāi)模力拉出動(dòng)?；瑝K抽芯塊，使內(nèi)滑塊扣位脫離塑件。否則，塑件頂出時(shí)，塑件會(huì)拉壞，甚至內(nèi)滑塊被拉壞，頂桿頂彎卡死。

為了避免以上問(wèn)題發(fā)生，設(shè)計(jì)的開(kāi)模的順序如下：

a.第一步，上面板拉開(kāi)，定模滑塊與塑件分離。

b.第二步，定/動(dòng)模板分開(kāi)，塑件從定模脫離。

c.第三步，繼續(xù)開(kāi)模支撐板被拉開(kāi)，動(dòng)模板與支撐板分離，同時(shí)內(nèi)滑塊脫離塑件內(nèi)部扣位。

d.第四步，頂桿墊板頂出，塑件與澆口被頂出動(dòng)模。

e.第五步，機(jī)械手夾取塑件與流道離開(kāi)模具。

f.第六步，頂桿墊板回位，模具重新合模，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

為了滿足以上開(kāi)模順序，如圖12 所示：①定模座板與定模板距追加4 個(gè)彈簧下4 個(gè)定距螺絲，用彈簧力推開(kāi)定模板；②定模板與動(dòng)模板之間用拉板連接；③動(dòng)模板與支撐板之間用定距螺絲連接以便能拉開(kāi)定模板與動(dòng)模。

（5）為減少澆口直徑，提高原材料的使用率，模具采用熱灌咀轉(zhuǎn)冷流道的模具結(jié)構(gòu)，這樣同時(shí)縮水成型周期拉高生產(chǎn)效率。雖然這加大了模具成本：整套熱流道成本大概6,000 元錢(qián)，包括熱咀和溫控箱。但這個(gè)成本相比于節(jié)省的澆口料和提高的效率，幾千元的成本是可以接受的。

改善后的模具基本結(jié)構(gòu)如圖12所示。

圖12 模具總體結(jié)構(gòu)

（6）為了防止模具燒傷，型芯、型腔材料采用加硬處理，同時(shí)，滑塊與模具采用不同的材料：型芯、型腔材料采用S136材料，加硬后硬度為50±2HRC，滑塊采用SKD51材料，加硬后硬度為60HRC左右，之所以這樣做，是為了防止滑塊燒傷，因?yàn)椋瑑煞N一樣硬度的零件材料相互摩擦、碰撞時(shí)是比較容易造成燒傷卡死現(xiàn)象的。

4 改進(jìn)后效果

在模具改善后的生產(chǎn)中，生產(chǎn)周期從原來(lái)的生產(chǎn)周期45s下降到29s，澆口自動(dòng)拉斷，減少兩個(gè)人工，模具實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)生產(chǎn)，大大降低生產(chǎn)成本。模具半年多生產(chǎn)中，沒(méi)有一次因模具動(dòng)作不良而導(dǎo)致修模的情況發(fā)生，沒(méi)有一次因?yàn)槟＞邌?wèn)題延誤客戶的訂單交期。同時(shí)，塑件的品質(zhì)得到了極大的改善。在塑件前期實(shí)驗(yàn)與后期使用過(guò)程中，沒(méi)有一次因?yàn)樗芗ヅ洳涣级鴮?dǎo)致塑件散架情況發(fā)生，大大改善塑件安全性及客戶使用體驗(yàn)。

5 總結(jié)

不管什么樣的塑件及模具，只要本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，對(duì)塑件進(jìn)行充分了解分析，對(duì)模具問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)估認(rèn)證，相信對(duì)塑件及模具的設(shè)計(jì)、改善都會(huì)取得滿意的效果。