發(fā)動(dòng)機(jī)扭彎機(jī)油管附件蓋注射模設(shè)計(jì)

蘇 磊，覃志高，蘇法翔

（1.柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545006；2.柳州城市職業(yè)學(xué)院，廣西 柳州 545036；3.百色職業(yè)學(xué)院，廣西 百色 533000）

0 引 言

發(fā)動(dòng)機(jī)扭彎機(jī)油管附件蓋的結(jié)構(gòu)如圖1所示，生產(chǎn)總量為200萬個(gè)。塑件包括3個(gè)主要特征：①蓋子；②出液彎管；③與另一瓶蓋擰緊組合的帶外螺紋中心管。成型塑件的模具有2個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)：①發(fā)動(dòng)機(jī)油管附件蓋彎管的抽芯脫模；②圓盤中心管外螺紋的脫模。綜合塑件的使用要求及材料特性，塑件材料采用改性材料ABS+PC，收縮率0.5%～0.6%。

圖1 機(jī)油管附件蓋

1 模具單型腔設(shè)計(jì)

模具布局中的單型腔結(jié)構(gòu)設(shè)置如圖2所示，該單型腔中使用單一分型面進(jìn)行分型，將型腔分割為型腔板鑲件和型芯鑲件。鑒于中心管外螺紋的脫模需要，在型芯鑲件上分割內(nèi)壁型芯、外螺紋型芯、柱孔型芯，其中內(nèi)壁型芯、外螺紋型芯為管狀型芯，柱孔型芯為圓柱型芯，外螺紋型芯套裝在柱孔型芯外，同時(shí)也套裝在內(nèi)壁型芯內(nèi)，脫模時(shí)外螺紋型芯可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)脫外螺紋功能。

圖2 模具單型腔結(jié)構(gòu)設(shè)置

發(fā)動(dòng)機(jī)油管附件蓋彎管是出液彎管，該彎管內(nèi)壁的脫模需要使用彎管型芯抽芯，其成型彎管的零件為圖2所示的彎管型芯。

模具使用單一的潛伏式點(diǎn)澆口進(jìn)行澆注，潛伏式澆口使用圓柱流道供料，流道廢料使用拉料桿從型腔板鑲件中拉出，同時(shí)拉料桿將塑件從型芯鑲件內(nèi)推出實(shí)現(xiàn)脫模。

2 模具多型腔設(shè)計(jì)

考慮塑件成型精度、機(jī)構(gòu)布置、工廠現(xiàn)有的注塑機(jī)注射能力、模具制造成本等綜合因素，擬采用1模8腔布局進(jìn)行注射[1-4]，模具多型腔布局如圖3所示。設(shè)計(jì)時(shí)，將8個(gè)型腔設(shè)置在同一個(gè)鑲件上，以便于加工。澆注系統(tǒng)使用“H”形平衡布局，需要使用3級(jí)流道和1級(jí)主流道。型腔板鑲件的整體冷卻使用1條水路進(jìn)行冷卻，采用φ10mm直通式管道。

圖3 模具多型腔布局設(shè)計(jì)

3 模具結(jié)構(gòu)

3.1 動(dòng)模結(jié)構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)化注射生產(chǎn)，在動(dòng)模側(cè)布置圖4所示的脫模機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)脫模[5-8]。針對(duì)塑件的分型設(shè)置，相應(yīng)地設(shè)置8個(gè)彎管型芯的抽芯機(jī)構(gòu)、8個(gè)螺紋型芯的抽芯機(jī)構(gòu)及塑件從模具上完全脫模所需的推板推出機(jī)構(gòu)。

圖4 動(dòng) 模

3.2 模架

模架使用無頂出多板模非標(biāo)準(zhǔn)模架，如圖5所示，由板1～8組成，定模座板1、定模板2構(gòu)成模架的定模部分，推板3用于塑件的最終推出脫模承載板，動(dòng)模板4用于安裝型芯鑲件，板5～8通過螺釘緊固組合在一起，用于安裝螺紋抽芯脫模機(jī)構(gòu)和彎管型芯抽芯機(jī)構(gòu)，螺紋抽芯脫模機(jī)構(gòu)如圖6所示。

圖5 模具結(jié)構(gòu)

3.3 抽芯機(jī)構(gòu)

（1）彎管型芯抽芯機(jī)構(gòu)。彎管型芯抽芯機(jī)構(gòu)由件20～24組成，模具在P1面打開后，鎖緊塊23解除對(duì)圓弧滑塊21的鎖緊，隨后P2面打開時(shí)，驅(qū)動(dòng)塊24帶著銷釘22驅(qū)動(dòng)圓弧滑塊21沿導(dǎo)向槽塊20內(nèi)的圓弧導(dǎo)槽滑動(dòng)，帶動(dòng)彎管型芯從成型的塑件彎管內(nèi)壁中抽芯。模具依次打開順序?yàn)椋篜1→P2→P3，合模時(shí)順序相反。

（2）螺紋抽芯機(jī)構(gòu)。螺紋抽芯機(jī)構(gòu)包括3部分：①由圖5所示的件15～19組成的螺紋型芯轉(zhuǎn)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)；②中間齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括圖5所示的件9～14；③驅(qū)動(dòng)中間傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓缸+齒條驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其組成件為圖6所示的件31～34。

圖6 螺紋抽芯脫模機(jī)構(gòu)

螺紋抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理為：通過液壓缸34帶動(dòng)齒條31滑動(dòng)，齒條31再驅(qū)動(dòng)中間傳動(dòng)齒輪14旋轉(zhuǎn)，中間傳動(dòng)齒輪14再次驅(qū)動(dòng)螺紋型芯17上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)螺紋型芯17在螺紋套16的導(dǎo)向下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)抽芯運(yùn)動(dòng)。在螺紋型芯17轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，浮頂彈簧30將動(dòng)模板4向上頂起，其頂起距離由拉桿29限制，直到實(shí)現(xiàn)螺紋型芯17與塑件的完全分離。

（3）動(dòng)模推板脫模機(jī)構(gòu)。成型塑件的脫模分2步進(jìn)行：①在螺紋型芯抽芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P2面打開，推板3、動(dòng)模板4被彈簧30頂起，安裝在動(dòng)模板4上的內(nèi)壁型芯鑲件19及推板3共同將塑件從中央型芯15上推出；②P3面打開時(shí)，推板3帶動(dòng)型芯鑲件41將塑件從內(nèi)壁型芯鑲件19上推出，實(shí)現(xiàn)塑件的完全脫模，P3面打開由定模板2通過側(cè)邊拉板39拉動(dòng)，其打開距離由限位拉桿28限制。彈頂銷35頂出流道廢料，使其脫模。

3.4 模具工作原理

模具工作原理分以下7個(gè)步驟。

（1）注射熔體。注塑機(jī)完成熔體對(duì)型腔的充填、保壓、冷卻后，模具停留在閉合位置，等待注塑機(jī)驅(qū)動(dòng)其開啟。

（2）螺紋脫模。模具打開前，螺紋抽芯機(jī)構(gòu)必須先完成旋轉(zhuǎn)抽芯動(dòng)作，即在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，螺紋型芯17完成螺紋抽芯動(dòng)作，對(duì)應(yīng)于塑件外螺紋的脫模。

（3）外壁脫模。模具在注塑機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，動(dòng)模部分后退，首先在P1面打開，塑件的大部分外壁完成脫模，同時(shí)彎管抽芯機(jī)構(gòu)中的鎖緊塊23解除對(duì)圓弧滑塊21的鎖緊。

（4）彎管孔抽芯脫模。P2面打開時(shí)，驅(qū)動(dòng)塊24驅(qū)動(dòng)圓弧滑塊21迫使彎管型芯進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而完成抽芯脫模動(dòng)作。

（5）中心孔脫模。P2面打開時(shí)，中心孔型芯15抽出，完成該孔的抽芯脫模。

（6）塑件完全脫模。動(dòng)模繼續(xù)后退，模具在P3面處打開，推板3驅(qū)動(dòng)型芯鑲件41將塑件從內(nèi)壁型芯鑲件19上推出，實(shí)現(xiàn)塑件的完全脫模。

（7）模具閉合。模具的閉合過程與開模過程相反。

4 結(jié)束語

設(shè)計(jì)了一種多板式無頂出注射模用于塑件的注射成型，使用潛伏式澆口避免了澆口開設(shè)困難的問題，有效保證了型腔的充填效果。針對(duì)塑件細(xì)長彎管的特征，設(shè)計(jì)了一種簡易型圓弧滑塊抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)彎管內(nèi)壁的抽芯脫模。設(shè)計(jì)了液壓缸驅(qū)動(dòng)二級(jí)傳動(dòng)的8腔螺紋旋轉(zhuǎn)抽芯機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)塑件外螺紋特征的旋轉(zhuǎn)抽芯脫模，使用推板推出的方式，實(shí)現(xiàn)塑件的完全脫模，保證了塑件脫模時(shí)無變形。