吸塵器外殼注射模設(shè)計(jì)

溫煌英，李勇飛

（1.廣東科技學(xué)院，廣東 東莞 523000；2.桂林電器科學(xué)研究院有限公司，廣西 桂林 541004）

1 塑件外觀要求與結(jié)構(gòu)分析

圖1所示為某吸塵器外殼，屬于裝配件，外觀和尺寸精度要求高，設(shè)計(jì)與制造模具時(shí)要保證成型塑件的外觀與尺寸。塑件材料為ABS+PC，ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一種強(qiáng)度高、韌性好、易于加工成型的熱塑性高分子材料；PC為聚碳酸酯塑料，具有高強(qiáng)度、使用溫度范圍廣、高透明性及自由染色性、耐疲勞性高等特點(diǎn)；ABS+PC結(jié)合了2種塑料的優(yōu)異特性，廣泛用在家電用品、汽車內(nèi)部零件、通信器材及照明設(shè)備上。ABS+PC的成型溫度為230～300℃，收縮率為0.5%。

圖1 塑件結(jié)構(gòu)

塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求如下：①最大外形尺寸為180 mm×120 mm×65 mm；②外觀面要求高，不允許存在熔接痕、收縮凹陷和斑點(diǎn)等缺陷；③塑件屬于裝配件，尺寸精度較高；④塑件倒扣多，增加了模具設(shè)計(jì)與制造難度，需要在滑塊內(nèi)設(shè)置斜推塊實(shí)現(xiàn)脫模。

2 模具結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)與產(chǎn)量要求，結(jié)合模具加工難易程度，模具采用1模1腔布局。塑件內(nèi)表面有加強(qiáng)筋和螺釘柱，由動(dòng)模成型，模具打開(kāi)后塑件留在動(dòng)模；外表面由定模成型，定模無(wú)鑲件等拼裝零件，可以保證塑件表面成型質(zhì)量。

2.1 成型零件設(shè)計(jì)

型芯和型腔板采用組合式結(jié)構(gòu)，各組成部件單獨(dú)加工，節(jié)省制造時(shí)間。型芯使用模具鋼718，模具鋼718具有優(yōu)越的力學(xué)性能和可加工性，加工工藝簡(jiǎn)單，還能延長(zhǎng)模具零件的使用壽命。成型零件分型面應(yīng)避免尖角與銳邊，保證封料可靠。為方便加工和維修，動(dòng)模設(shè)計(jì)了多個(gè)鑲件，鑲件采用臺(tái)階定位緊固。

2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

澆口是澆注系統(tǒng)的核心，其形式和位置直接決定了塑件的成型質(zhì)量。該模具為1模1腔結(jié)構(gòu)，采用點(diǎn)澆口兩點(diǎn)進(jìn)料以縮短填充時(shí)間，保證填充完整及填充過(guò)程的較小溫差。點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)是不影響塑件的成型外觀，澆注系統(tǒng)凝料隨模具打開(kāi)可自動(dòng)脫離塑件，缺點(diǎn)是不易加工，點(diǎn)澆口如圖2所示。

圖2 澆 口

2.3 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

塑件存在多個(gè)不同方向的倒扣，動(dòng)模、定模均需設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)，定模采用“T形塊壓塊+T形塊+鑲件”抽芯，動(dòng)模采用“斜導(dǎo)柱+滑塊”抽芯，滑塊滑動(dòng)方向的倒扣采用滑塊內(nèi)設(shè)置“斜推塊”抽芯，斜導(dǎo)柱與開(kāi)模方向的夾角為18°，直徑為φ16 mm，斜導(dǎo)柱與壓塊固定在定模板上，開(kāi)模時(shí)由斜導(dǎo)柱帶動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)抽芯，同時(shí)帶動(dòng)斜推塊脫離倒扣，合模時(shí)由壓塊作用滑塊實(shí)現(xiàn)復(fù)位，同時(shí)推動(dòng)斜推塊復(fù)位。該模具側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)多，結(jié)構(gòu)合理，抽芯動(dòng)作安全，穩(wěn)定可靠，抽芯機(jī)構(gòu)如圖3所示。

圖3 側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)

2.4 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為提高冷卻效率，模具采用了直通式水路的溫度控制系統(tǒng)，其中水路直徑為φ6 mm，各冷卻水路間隔距離控制在36 mm左右。其中定模側(cè)設(shè)計(jì)了3組循環(huán)水路，動(dòng)模側(cè)設(shè)計(jì)了1組循環(huán)水路。由于滑塊成型塑件的大部分面積，滑塊內(nèi)也應(yīng)設(shè)計(jì)冷卻水路，模具的冷卻回路縱橫交錯(cuò)，冷卻總面積達(dá)到了塑件總面積的60%左右。模具各處溫度均衡，冷卻快速且充分，提高了模具的生產(chǎn)效率。

3 模具工作過(guò)程

模具總體尺寸為450 mm×450 mm×516 mm，結(jié)構(gòu)如圖4所示，模具經(jīng)注射、保壓、冷卻、成型后開(kāi)模。開(kāi)模時(shí)，注塑機(jī)滑塊帶動(dòng)動(dòng)模，模具先從分型面PL1處打開(kāi)，此時(shí)定模板與脫料板分離，澆口凝料與塑件自動(dòng)分離，T形塊壓塊14帶動(dòng)T形塊13脫離塑件倒扣，分型面PL1的開(kāi)模距離為10 mm，由限位釘控制；隨后動(dòng)模再?gòu)姆中兔鍼L2處打開(kāi)，定模座板與脫料板分離，澆注系統(tǒng)凝料與噴嘴、拉料桿脫開(kāi)，澆注系統(tǒng)凝料脫落；最后模具從分型面PL3處打開(kāi)，動(dòng)、定模分離，由斜導(dǎo)柱3帶動(dòng)滑塊5實(shí)現(xiàn)抽芯，同時(shí)帶動(dòng)斜推塊16脫離倒扣，完成開(kāi)模行程30 mm后，注塑機(jī)頂桿推動(dòng)推桿固定板9和推板10，最后由推桿將塑件推出，完成一次注射成型。合模時(shí)，注塑機(jī)滑塊帶動(dòng)動(dòng)模合模，壓塊推動(dòng)滑塊斜推塊復(fù)位，T形塊壓塊推動(dòng)T形塊復(fù)位，復(fù)位桿推動(dòng)推桿固定板和推板復(fù)位，所有零件復(fù)位后開(kāi)始下一次注射成型。

圖4 模具結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語(yǔ)

在定模設(shè)置T形塊+壓塊+鑲件抽芯機(jī)構(gòu)，解決了塑件外表面倒扣的脫模問(wèn)題；在動(dòng)模設(shè)置斜導(dǎo)柱+滑塊、滑塊內(nèi)設(shè)置斜推塊抽芯機(jī)構(gòu)，解決了塑件內(nèi)部多方向倒扣的脫模問(wèn)題。通過(guò)控制開(kāi)模順序，使各抽芯機(jī)構(gòu)動(dòng)作合理、工作穩(wěn)定，成型的塑件質(zhì)量好。