注塑模倒扣簡(jiǎn)易脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高業(yè)漢　劉賽科　王一棟　婁澤彪

摘 要：對(duì)具有倒扣結(jié)構(gòu)的塑料件進(jìn)行分析，闡述了倒扣結(jié)構(gòu)塑料件脫模的難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用確定了倒扣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易脫模設(shè)計(jì)的合理性，簡(jiǎn)化了倒扣結(jié)構(gòu)塑料件脫模過(guò)程，采用外置式的布置結(jié)構(gòu)，能夠有效的保障其脫模結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，為反復(fù)脫離倒扣的穩(wěn)定性提供保證，保證了制品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：倒扣結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 制品質(zhì)量 外置式布置結(jié)構(gòu)

1 引言

塑料注塑件往往包括許多復(fù)雜的構(gòu)件，特別是那些包含倒扣結(jié)構(gòu)的部分。為了使這些倒扣結(jié)構(gòu)能夠順暢地從模具中脫出，通常需要設(shè)計(jì)斜頂結(jié)構(gòu)。不過(guò)，當(dāng)?shù)箍厶幱谳^小的空間內(nèi)時(shí)，就必須對(duì)斜頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，比如減小其厚度或尺寸。然而，這樣的調(diào)整可能會(huì)導(dǎo)致斜頂在使用過(guò)程中強(qiáng)度不夠，容易發(fā)生變形或斷裂。如圖1展示的，有一個(gè)位于狹小空間的倒扣a1的注塑件a，這個(gè)倒扣a1位于一個(gè)孔徑極小的區(qū)域，周?chē)幻芗慕Y(jié)構(gòu)所環(huán)繞。在這種條件下，傳統(tǒng)的斜頂結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)，使得脫模這一步驟變成了一個(gè)棘手的技術(shù)問(wèn)題。

2 零件成型工藝分析

注塑模具中倒扣結(jié)構(gòu)是一種常用的模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，它主要用于注塑成型中需要在模具中形成凹槽或凹陷的產(chǎn)品[1]。注塑模具中出現(xiàn)倒扣結(jié)構(gòu)可通過(guò)相關(guān)工藝優(yōu)化：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-注塑模具倒扣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要考慮產(chǎn)品的形狀和要求，以及模具的制造工藝。一般來(lái)說(shuō)，倒扣結(jié)構(gòu)適用于產(chǎn)品底部有凹槽或凹陷的情況，可以通過(guò)在模具中設(shè)置倒扣來(lái)實(shí)現(xiàn)1。分模設(shè)計(jì)-在注塑模具倒扣結(jié)構(gòu)中，需要將模具分為上模和下模兩部分。上模通常是凸模，下模是凹模[2]。倒扣結(jié)構(gòu)通常是在下模中設(shè)置，通過(guò)上模的閉合來(lái)形成產(chǎn)品的凹槽或凹陷。倒扣設(shè)計(jì)-倒扣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要考慮倒扣的形狀和尺寸[3]。倒扣通常是通過(guò)在下模中設(shè)置凸臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，凸臺(tái)的形狀和尺寸需要與產(chǎn)品的凹槽或凹陷相匹配，以確保產(chǎn)品成型的質(zhì)量和精度。注塑工藝-在注塑過(guò)程中，需要使用適當(dāng)?shù)淖⑺軈?shù)和工藝來(lái)保證倒扣結(jié)構(gòu)的成型效果。注塑參數(shù)包括注射壓力、注射速度、熔融溫度等，需要根據(jù)具體的產(chǎn)品和模具要求進(jìn)行調(diào)整[4]。模具制造-在制造注塑模具倒扣結(jié)構(gòu)時(shí)，需要采用適當(dāng)?shù)募庸すに嚭驮O(shè)備。通常情況下，可以使用數(shù)控加工中心或電火花加工等技術(shù)來(lái)制造模具的倒扣結(jié)構(gòu)[5]。

因此，注塑模具倒扣結(jié)構(gòu)是一種常用的模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，在注塑成型中起到關(guān)鍵作用。通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝控制，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的凹槽或凹陷形狀，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。

3 模具結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程

經(jīng)上述工藝分析，可通過(guò)合理的模具設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)注塑模具中倒扣脫模設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和精度，模具安裝過(guò)程如下：

在此設(shè)計(jì)中，小滑塊（1）是通過(guò)連接件（4）與鑲嵌部件（3）結(jié)合的。在小滑塊（1）和連接件（4）之間，設(shè)計(jì)了一個(gè)空隙（5），以便小滑塊（1）可以前后滑動(dòng)。小滑塊（1）上安裝了一個(gè)掛勾（1.1），而大滑塊（2）則裝備了一個(gè)與掛勾（1.1）相配合的拖動(dòng)塊（2.1）。當(dāng)掛勾（1.1）與拖動(dòng)塊（2.1）相接時(shí)，小滑塊（1）將與注塑件（a）中的倒扣（a1）精確對(duì)準(zhǔn)。反之，當(dāng)掛勾（1.1）與拖動(dòng)塊（2.1）分離時(shí)，小滑塊（1）會(huì)相對(duì)于倒扣（a1）后移，從而實(shí)現(xiàn)小滑塊（1）與倒扣（a1）的分開(kāi)。

在小滑塊（1）和鑲件（3）之間安裝了一個(gè)彈性件（6）。彈性件（6）被放置在遠(yuǎn)離大滑塊（2）的一端。

設(shè)計(jì)中在小滑塊（1）上設(shè)有一個(gè)專(zhuān)用的定位孔（1.2），用于安置彈性件（6）。彈性件（6）被安裝在此定位孔（1.2）中，并與小滑塊（1）緊密接觸。同時(shí)，彈性件（6）的另一端與鑲件（3）接觸，從而為小滑塊（1）提供了必要的預(yù)緊力。

當(dāng)達(dá)到倒扣成型位置時(shí)，小滑塊（1）的后端與鑲件（3）之間形成的間隙（7）的尺寸被設(shè)計(jì)為小于彈性件（6）的長(zhǎng)度。

拉鉤（1.1）設(shè)計(jì)為一個(gè)傾斜的凸起結(jié)構(gòu)，其傾斜角度使得在拉鉤和小滑塊本體之間形成一個(gè)傾斜的拉槽（1.3）。這個(gè)拉槽（1.3）專(zhuān)門(mén)用于與大滑塊（2）上的拉塊（2.1）滑動(dòng)匹配，且其傾斜方向與凸塊的傾斜方向保持一致。

拉槽（1.3）的尺寸與拉塊（2.1）完美對(duì)接，確保小滑塊（1）的前后移動(dòng)方向與大滑塊（2）的移動(dòng)方向互相垂直。

當(dāng)小滑塊（1）與倒扣（a1）對(duì)齊時(shí)，小滑塊（1）與鑲件（3）之間就形成了一個(gè)容置空間，供大滑塊（2）進(jìn)行扣合。

在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，連接件（4）采用塞打螺絲設(shè)計(jì)，而彈性件（6）則選用彈簧作為材料。

模具工作過(guò)程如下：

在初始步驟中，小滑塊與大滑塊相互扣合，共同確定了倒扣的成型位置。在這個(gè)狀態(tài)下，由于鑲件的相互作用，小滑塊參與形成倒扣的成型結(jié)構(gòu)。接著，大滑塊開(kāi)始下移，逐漸與鑲件及小滑塊脫離。在這個(gè)分離過(guò)程中，大滑塊上的拉鉤引導(dǎo)小滑塊向后移動(dòng)。當(dāng)小滑塊退回并與鑲件接觸時(shí)，它在彈簧的作用下保持固定。這樣，小滑塊從倒扣處分離，使得注塑件可以頂出并移除。在取出注塑件之后，大滑塊向上移動(dòng)，并且其上的拉塊與拉槽形成滑動(dòng)匹配。同時(shí)，考慮到與鑲件的空間布局，大滑塊逐漸促使小滑塊向左方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)位。一旦復(fù)位完成，系統(tǒng)便做好了準(zhǔn)備，以進(jìn)行下一輪注塑作業(yè)，如此過(guò)程不斷重復(fù)。

4 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）在本設(shè)計(jì)中，小滑塊1和鑲件3之間裝配了彈性件6。這個(gè)彈性件位于遠(yuǎn)離大滑塊2的一端，即它位于鑲件和小滑塊之間、靠近倒扣一側(cè)，為小滑塊提供向遠(yuǎn)離倒扣方向的推力。這種設(shè)計(jì)使得，在大滑塊與小滑塊解除扣合狀態(tài)時(shí)，由于彈性件的彈力，小滑塊可以沿著與連接件之間的間隙被推動(dòng)，向遠(yuǎn)離倒扣的方向運(yùn)動(dòng)，從而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)倒扣的脫離。此外，彈性件的這種設(shè)置還為小滑塊提供持續(xù)的彈力，即使在大滑塊和小滑塊分離后，也可防止小滑塊因振動(dòng)或氣缸恢復(fù)力的作用而再次進(jìn)入倒扣，確保了脫離的徹底性。

（2）在此設(shè)計(jì)方案中，小滑塊1具備了一個(gè)專(zhuān)用的定位孔1.2，用于安置彈性部件6。彈性部件6被放置在定位孔1.2中，并緊貼著小滑塊1。此彈性部件的另一端與鑲件3相接觸，為小滑塊提供所需的預(yù)緊力。這個(gè)定位孔的方向與倒扣的脫模方向保持一致，而在鑲件3上并沒(méi)有為彈性部件設(shè)置專(zhuān)門(mén)的定位點(diǎn)。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效地固定彈性部件的位置，防止其移位而導(dǎo)致定位不精準(zhǔn)，進(jìn)而影響倒扣的準(zhǔn)確脫離。同時(shí)，這種彈性部件的布局保證了對(duì)小滑塊持續(xù)施加預(yù)緊力，避免了滑塊的誤回位，確保了倒扣的完全脫離。

（3）在倒扣成型位置被形成的情況下，小滑塊后端與鑲件之間預(yù)設(shè)的間隙7被設(shè)計(jì)得比彈性件的長(zhǎng)度略小。這種設(shè)計(jì)可以確保彈性件始終與小滑塊保持連接，并且能夠限制小滑塊后退的距離在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。這一點(diǎn)對(duì)于保障整個(gè)模具在倒扣脫離以及模具回位過(guò)程中正常運(yùn)作極為關(guān)鍵。

（4）拉鉤1.1是一個(gè)傾斜的凸起結(jié)構(gòu)，它與小滑塊本體共同構(gòu)成了一個(gè)拉槽1.3，此拉槽用于與大滑塊上的拉塊2.1滑動(dòng)配合。拉槽1.3的傾斜方向與凸起結(jié)構(gòu)的傾斜方向相一致。在初始狀態(tài)時(shí)，大滑塊的拉塊與拉槽內(nèi)部進(jìn)行滑動(dòng)配合，保持小滑塊處于倒扣成型的位置。這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了大滑塊與小滑塊之間的有效協(xié)作，為部件的復(fù)位和分離過(guò)程提供了更加平穩(wěn)的過(guò)渡。

（5）小滑塊1的橫向移動(dòng)（即左右或相對(duì)于倒扣的前后移動(dòng)）與大滑塊2的縱向移動(dòng)（即上下移動(dòng)）相垂直。具體而言，小滑塊的前向移動(dòng)對(duì)應(yīng)于倒扣成型位置的形成，而后向移動(dòng)則意味著與倒扣的脫離。這樣的方向限定允許有效利用空間，減少空間占用，從而為整個(gè)模具節(jié)約部件所需空間，降低整體成本。

（6）當(dāng)小滑塊1與倒扣正確對(duì)齊時(shí)，它與鑲件3共同創(chuàng)造了一個(gè)用于大滑塊2扣合的專(zhuān)用空間8。具體來(lái)說(shuō)，這個(gè)容置空間是小滑塊和鑲件共同構(gòu)成的，專(zhuān)門(mén)用于容納大滑塊。這種布局設(shè)計(jì)使得大滑塊的扣合操作更加穩(wěn)定且精確，無(wú)論是在大滑塊脫離還是歸位的過(guò)程中都能保持高度的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用已經(jīng)充分證明了該倒扣簡(jiǎn)易脫模結(jié)構(gòu)的有效性，它成功實(shí)現(xiàn)了脫模功能。在此結(jié)構(gòu)中，小滑塊、鑲件以及大滑塊的設(shè)計(jì)并不依賴(lài)于倒扣所在的狹窄空間，而是采用了外置式的布局。這種設(shè)計(jì)意味著其尺寸和強(qiáng)度不受狹小空間的限制，從而有效地確保了脫模結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。此外，這種布局還為倒扣的穩(wěn)定反復(fù)脫離提供了可靠保證。

基金項(xiàng)目：寧波市重大科技攻關(guān)項(xiàng)目（2022Z010）。

參考文獻(xiàn)：

[1]王穎，陳開(kāi)源，陳建平，何智敏．帶有外凹槽的內(nèi)螺紋管接頭注塑模具設(shè)計(jì)[J].工程塑料應(yīng)用，2021.

[2]謝加林．聚氨酯在復(fù)合沖模中的應(yīng)用[J]. 模具工業(yè) 1991，（1）：2.

[3]趙建亮，張彥書(shū)，王丁強(qiáng)，周平，洪斌.成型螺柱倒扣的滑塊抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 模具工業(yè) 2014，40（6）：4.

[4]陳楊，何繼敏，常義.模內(nèi)包覆注射成型CFRT-PP的制備與性能[J]. 工程塑料應(yīng)用 2022，（006）：050.

[5]模具評(píng)定評(píng)述專(zhuān)家組，現(xiàn)代十大模具制造技術(shù)[J].現(xiàn)代制造2004，（18）：7.