衛(wèi)浴類異形管成型模設(shè)計(jì)

陳 志

（三威實(shí)業(yè)（珠海）有限公司，廣東 珠海 519000）

0 引言

成型塑件上的異形管如何在模具上順利脫模，是設(shè)計(jì)者需要考慮的問題。一般成型塑件的異形管都是用滑塊、斜頂結(jié)構(gòu)、圓弧結(jié)構(gòu)、液壓缸等抽芯，如遇到違背這些抽芯原理的異形管，設(shè)計(jì)者受設(shè)計(jì)思路的限制而束手無(wú)策，企業(yè)由于這些塑件脫模問題無(wú)法解決而損失訂單。

1 技術(shù)分析

圖1所示為衛(wèi)浴水龍頭中心出水部分，屬于內(nèi)部功能件，該塑件的難點(diǎn)是圖1中A-A所示的內(nèi)孔區(qū)域。此內(nèi)孔的成型在模具上無(wú)法通過滑塊抽芯脫模，因?yàn)樾螤钍钱愋?，也無(wú)法通過圓弧抽芯結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)脫模。塑件的壁厚為2.46 mm，經(jīng)分析，在不改變塑件外形和內(nèi)孔尺寸的情況下，將塑件拆分成3個(gè)部件，如圖2所示，分為上蓋、主體、焊接體。圖2A-A所示是上蓋和主體通過凹凸止口位精確定位，塑件外形尺寸和內(nèi)孔尺寸沒有更改，這種拆分使得此異形管能通過動(dòng)、定模開模時(shí)順利脫模。

圖1 衛(wèi)浴水龍頭中心出水部分

圖2 塑件拆分

2 成型工藝分析

上蓋和主體部位都采用點(diǎn)澆口注射成型，最后上蓋和主體合在一起，焊接體成型也采用點(diǎn)澆口進(jìn)澆。將上蓋、主體、焊接體組裝為整體，得到最終的成品，如圖3所示。進(jìn)澆點(diǎn)位置通過MoldFlow軟件進(jìn)行分析驗(yàn)證，不做詳述。

圖3 點(diǎn)澆口位置

3 模具結(jié)構(gòu)整體分析

在1副模具中成型3個(gè)不同的塑件，該模具結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)模具結(jié)構(gòu)，3個(gè)部件在每一次開合模時(shí)需分別成型，因此動(dòng)模型芯部分需要活動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)不同的塑件成型。圖4所示為移動(dòng)式型芯模具結(jié)構(gòu)，主要零件及組件包含：流道切換機(jī)構(gòu)、定模型芯、動(dòng)模型芯、氣缸、氣缸連接塊、推出機(jī)構(gòu)、防脫落機(jī)構(gòu)、頂桿機(jī)構(gòu)等。

圖4 模具結(jié)構(gòu)

3.1 移動(dòng)式型芯工作原理

圖5所示為動(dòng)模型芯不同的位置狀態(tài)，圖5（a）為動(dòng)模型芯位置狀態(tài)1。aⅠ型腔成型主體，開模后留在動(dòng)模型芯，為下一步成型焊接體做準(zhǔn)備。 bⅡ型腔成型上蓋，開模時(shí)由于防脫落機(jī)構(gòu)的作用，上蓋固定在定模型芯，為下一步成型焊接體做準(zhǔn)備。cⅢ型腔作用是上蓋主體組合在一起后成型焊接體，焊接體即為成品，通過頂桿推動(dòng)推出機(jī)構(gòu)推出，d型腔不成型。

氣缸通過氣缸連接塊與動(dòng)模型芯連接，由于氣缸的推動(dòng)作用，動(dòng)模型芯位置狀態(tài)1切換到位置狀態(tài)2，如圖5（b）所示。此時(shí)a型腔不成型，bⅠ型腔作用是上蓋主體組合在一起后成型焊接體，通過頂桿推動(dòng)推出機(jī)構(gòu)推出，cⅡ型腔成型上蓋。dⅢ型腔成型主體，開模后留在動(dòng)模型芯上，為下一步成型焊接體做準(zhǔn)備。

圖5 動(dòng)模型芯位置狀態(tài)

動(dòng)模型芯的位置狀態(tài)通過氣缸控制依次切換為狀態(tài)1、狀態(tài)2，如此循環(huán)。

3.2 防脫落機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)工作原理

防脫落機(jī)構(gòu)如圖6所示，推桿、復(fù)位桿用蓋板和螺釘固定在推桿固定板上。彈簧作用于推桿固定板，當(dāng)模具開模時(shí)，由于彈簧的作用，會(huì)推動(dòng)推桿固定板進(jìn)而推動(dòng)推桿。開模后，由于上蓋設(shè)計(jì)了防脫落定位柱，上蓋會(huì)固定在定模型芯，為下一步動(dòng)作做準(zhǔn)備。復(fù)位桿的作用是合模時(shí)使防脫落結(jié)構(gòu)回位到合模狀態(tài)。

圖6 防脫落機(jī)構(gòu)

圖7所示為推出機(jī)構(gòu)，推桿、復(fù)位桿、彈簧用蓋板和螺釘固定于推桿固定板上，通過頂桿推動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，推動(dòng)推桿將成型塑件推出動(dòng)模型芯，完成塑件的脫模。彈簧和復(fù)位桿的作用是確保推出動(dòng)作結(jié)束后，推出機(jī)構(gòu)能回位到合模狀態(tài)。

圖7 推出機(jī)構(gòu)

3.3 流道切換機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理

流道切換機(jī)構(gòu)安裝在定模流道板上，用來控制不同的動(dòng)模型芯位置狀態(tài)時(shí)的進(jìn)澆，如圖8所示。氣缸通過氣缸固定板固定在定模流道板上，通過氣缸連接桿推動(dòng)滑板往復(fù)運(yùn)動(dòng)，流道開關(guān)安裝于滑板上，跟隨滑板往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使流道開關(guān)處于不同的位置。流道開關(guān)不同的位置可控制流道的連接和閉合，如圖9所示，多個(gè)流道開關(guān)組合運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)流道連通和閉合實(shí)現(xiàn)所需的功能。流道開關(guān)每一次的位置狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)每一次的模具合模成型狀態(tài)。

圖8 流道切換機(jī)構(gòu)

圖9 流道閉合與連接狀態(tài)

4 效果展示

通過流道切換機(jī)構(gòu)和移動(dòng)型芯的配合，成型的塑件如圖10所示，每次開合模動(dòng)作依次循環(huán)。由于是在1副模具上成型，上蓋和主體能夠配合良好，最終焊接效果也較好，塑件生產(chǎn)效率較高，滿足客戶的要求。

圖10 成型塑件

5 結(jié)束語(yǔ)

該模具結(jié)構(gòu)具有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)的功能，讓塑件分解為3個(gè)部分成型，采用移動(dòng)切換動(dòng)模型芯及流道切換的配合，實(shí)現(xiàn)異形管的脫模。傳統(tǒng)方案需3副模具實(shí)現(xiàn)塑件的成型：第1副模具成型主體，第2副模具成型上蓋，將第1、2副模具成型的塑件組裝好放入第3副模具中成型焊接體，得到最終的成品。現(xiàn)在用1副模具即可成型焊接體，降低了制造成本，提高了生產(chǎn)效率。