注塑機艙門散熱器后蓋注射模設(shè)計

王華金，封 旭，楊 娟

（1.北海職業(yè)學院，廣西 北海 536009；2.柳州城市職業(yè)學院，廣西 柳州 545036；3.百色職業(yè)學院，廣西 百色 533000）

0 引 言

電器塑件的外殼特點一般是螺釘柱及加強筋較多，其模具設(shè)計及加工的難點在于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置、成型塑件的自動化脫模等。圖1所示為某注塑機艙門散熱器后蓋，材料為ABS+PC，塑件內(nèi)壁有較多的螺釘柱及1 mm高的加強筋，中央部位為環(huán)套圈式散熱格柵風孔，外壁上有較多的凹槽造型，左端的側(cè)邊有多處側(cè)孔。對于此類格柵較多的塑件，成型其模具設(shè)計的難點為：①塑件的加強筋較多，且中心部位格柵為圓環(huán)套圓環(huán)，熔體流動路徑在格柵區(qū)域方向變化多，熔體前鋒容易冷卻，造成型腔充填困難；②側(cè)邊有2處側(cè)孔需要采用側(cè)抽芯脫模機構(gòu)脫模；③有多處較深的加強筋，型芯難以從成型塑件中拔出；④內(nèi)壁上有多處倒扣特征，需要設(shè)計斜推桿機構(gòu)進行側(cè)抽芯脫模。

圖1 塑件結(jié)構(gòu)

1 成型方案分析

塑件成型的首要問題是型腔的充填，如圖2所示?？紤]熔體在待成型塑件中央格柵及內(nèi)壁上深筋處流動困難的問題，擬在待成型塑件的G1、G2位置開設(shè)澆口，以縮短熔體流動長度，采用潛伏式澆口進料，以提高熔體流經(jīng)澆口后的流動溫度。為保證熔體在流動通道上有足夠的波前溫度，G1、G2澆口的普通流道盡可能短，流道的前段采用熱流道噴嘴送料。

圖2 成型方案

針對塑件側(cè)邊的孔特征，設(shè)置一個側(cè)抽芯滑塊實現(xiàn)此處特征的成型與脫模。針對塑件多處螺釘柱特征，采用推管推出機構(gòu)實現(xiàn)脫模，而對于深筋特征，采用扁推桿實現(xiàn)脫模。對于塑件內(nèi)壁多處倒扣特征，采用斜推桿機構(gòu)實現(xiàn)側(cè)抽芯脫模。綜合塑件上述脫模機構(gòu)及澆注系統(tǒng)的設(shè)置要求，成型塑件的分型面如圖2所示PL處，這樣可通過兩板模結(jié)構(gòu)實現(xiàn)塑件的自動化注射生產(chǎn)，有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，降低模具的制造成本。

型腔板采用鑲拼式，如圖3所示，型腔板鑲件采用整體鑲件+難加工位置小鑲件的結(jié)構(gòu)方式，型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計為3個鑲件嵌套組合的形式，3個嵌套件分別為型芯鑲件、套邊鑲件和內(nèi)核鑲件。

圖3 成型零件設(shè)計

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 整體結(jié)構(gòu)及布局

模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖4所示，采用兩板模1模1腔的布局方式。

圖4 模具結(jié)構(gòu)

2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計

澆注系統(tǒng)構(gòu)成如圖4所示，包括2條主流道，第一條為熱流道噴嘴7對應(yīng)的潛伏式澆口G1，開設(shè)于型腔一側(cè)，第二條為熱流道噴嘴1對應(yīng)的潛伏式澆口G2，開設(shè)于型芯一側(cè)。2條澆注通道都通過澆口套5對應(yīng)的主澆道進料，由熱流道板3上所構(gòu)建的熱流道通道進行熔體加熱和輸送。

2.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計

塑件體積大，熔融塑料多，為保證成型周期，需要對模具零件進行冷卻，特別是格柵處的冷卻，需要保證冷卻的均衡性以避免因冷卻收縮不均而產(chǎn)生變形，故型腔一側(cè)的成型零件設(shè)置了11條冷卻水道，型芯一側(cè)設(shè)計10條冷卻水道。

2.4 側(cè)抽芯機構(gòu)

針對塑件側(cè)面兩孔的脫模，設(shè)計了一個斜導柱滑塊機構(gòu)，機構(gòu)組件包括件8～件14，斜導柱10采用螺釘緊固，滑塊11為整體式，滑塊11的定位由彈簧14推動滑塊11緊靠限位螺釘12實現(xiàn)。模具在PL面打開時，斜導柱10驅(qū)動滑塊11向外抽芯，在彈簧14的輔助驅(qū)動下，完成塑件側(cè)孔的側(cè)抽芯脫模，模具完全打開后，彈簧14推動滑塊11停留在限位螺釘12限定的位置，等待斜導柱10的再次進入驅(qū)動滑塊11復位。

2.5 推出脫模機構(gòu)

塑件的推出分二次進行，加強筋的推出元件扁推桿25為第1次推出，下推板24為第1次推出板，推桿34、26等為第2次推出，件22、23組合為第2次推出板，。第1、2次推出板的閉合和分離通過4個結(jié)構(gòu)相同位置不同的翹板式控制機構(gòu)進行控制，4個機構(gòu)分別為T1～T4。以機構(gòu)T1為例，其構(gòu)成包括件42～件49，導向條44通過導向板42組合在一起后安裝在模具的墊塊29的側(cè)壁，對導向銷47進行導向，導向銷47安裝于鎖鉤46右端，鎖鉤46安裝于翹板45的下端，翹板45的上端由彈簧43進行驅(qū)動，翹板45通過轉(zhuǎn)動銷安裝在支撐柱48上，支撐柱48通過螺釘緊固安裝在上推板23上，鎖鉤耐磨板49安裝于下推板24的底面。導向條44上設(shè)有控制導向銷47運動軌跡的導向槽。

機構(gòu)工作原理：當注塑機頂桿推動第2次推出組件推出時，由于T1～T4的鎖緊，將帶著第1次推出組件一起向上推出，待推出一定距離后，在導向條44上的導向槽控制下，導向槽迫使導向銷47驅(qū)動翹板45及鎖鉤46繞安裝圓柱銷轉(zhuǎn)動，同時翹板45壓縮其上端的彈簧43，從而鎖鉤46與鎖鉤耐磨板49脫離，第1次推出板和第2次推出板之間分離，第1次推出板不能繼續(xù)上行，注塑機頂桿推動第2次推出組件推出，直到塑件完全從型芯鑲件40上脫離，模具零件復位過程完全相反。

3 模具工作過程

模具工作過程：注塑機完成型腔的注射后，經(jīng)保壓、冷卻，模具動模在注塑機頂桿的帶動下后退，模具在PL面打開，斜導柱10驅(qū)動滑塊11完成側(cè)抽芯脫模，模具完全打開后，注塑機頂桿推動第1、2次推出組件完成塑件的第1、2次脫模。

4 結(jié)束語

結(jié)合注塑機艙門散熱器后蓋注射模設(shè)計存在的難點問題，設(shè)計了1模1腔兩板注射模。針對塑件的環(huán)形格柵特征充填困難的問題，采用熱流道+普通流道進行熔融塑料的充填，采用潛伏式澆口提高熔體前沿流動溫度，以解決型腔充填困難的問題。針對成型塑件脫模問題，設(shè)計了簡化式斜導柱驅(qū)動側(cè)滑塊對塑件的側(cè)孔實現(xiàn)抽芯脫模，采用二次推出的方法，解決了塑件深筋位及螺釘柱特征脫模困難的問題，實現(xiàn)了待成型塑件的自動注射生產(chǎn)。二次推出機構(gòu)中，設(shè)計了一種導槽控制式翹板鎖閉機構(gòu)控制二次推出組件的閉合和分離。模具簡化了成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，簡單實用，動作可靠，可為同類塑件的注射成型提供參考。