《【2017年整理】0314张守军具有复杂抽芯机构的注塑模具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】0314张守军具有复杂抽芯机构的注塑模具设计（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、收稿日期： 作者简介：黄健（1984） ，男，本科，从事注塑模具设计与加工研究。联系地址：新疆天业节水灌溉股份有限公司生产技术科 邮政编码：832000联系电话：0993-2623202 E-mail：注塑模具抽芯机构的设计与应用新疆天业集团模具中心 黄健 832000摘要：随着科学技术的不断进步和社会的高速发展，产品的更新换代速度越来越快，塑料制品已经深入到国民经济的的各个行业，无论是工业产品还是家电产品，大多数应用模具成型，并且结构比较复杂，精度要求较高，本文以结构较为复杂的电器开关盒进行注塑模具设计。该模具设计的难点是四个侧面都需要通过抽芯成型多个侧孔。关键词：注塑模设计；注塑成型；流道
2、；侧向抽芯Injection mould core-pulling mechanism design and applicationThe Mould Center of Xinjiang Tianye Group Huang Jian 83200Abstract: with the improvement of science and technology and the rapid development of society, the upgrading of products faster, plastic products has been deeply to national ec
3、onomy of the industries, whether products or industrial electrical appliances product, most applications molds, and structure is more complex, higher accuracy, this paper structures are complex electric equipment switch box for injection mold design. The difficulty of the die design is four sides ne
4、ed through the smoke core molding multiple side holes. Keywords: injection mold design; Injection molding; Port; Side core-pulling 前言随着塑料工业的发展，塑料制品已经深入到国民经济的的各个行业，消费量高速增长，塑料已经成为轻工业、制造业的重要原料之一。而随着社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，复杂性状的塑件越来越多，塑料制品很多都有侧孔或侧凹，结构比较复杂，精度要求较高，这类产品的注塑模具设计有一定的难度，模具制造成本也较高，本文以结构较为复杂的电器
5、开关盒进行注塑模具设计。塑件的外形尺寸和表面精度要求很高，四个侧面上的小孔都需要通过注塑模具的抽芯结构来成型。1 塑件的结构分析电器开关盒为黑色注塑件，材料选用聚苯乙烯(PS)。形状如图 1。塑件的四个侧面均布置有多个小孔，有方形、圆形两种形式，孔的精度要求较高，需要利用侧型芯来成型，塑件总体结构较为复杂，难以实现一模多腔，为了提高产品的生产率和保证产品的质量，本设计采用单型腔双分型面的形式，可实现产品的自动化生产，提高生产率。图 1 电器开关盒2 注塑模具的设计典型的注塑模具由浇注系统、成型零部件、合模导向机构、脱模推出机构、侧向抽芯机构以及冷却系统等组成。根据成型塑件的特点，本模具设计主要
6、包括以下几个方面。2.1 浇注系统的设计浇注系统的设计主要包括主流道、分流道、浇口和冷料井的设计。2.1.1 主流道设计为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈设计成分体式。衬套如图 2 所示，材料采用T10A 钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC57HRC。图 2 主流道衬套2.1.2 分流道设计由于该设计采用单型腔模具的形式，且塑件在分型面上的投影面积是连续的，故采用中心进收稿日期： 作者简介：黄健（1984） ，男，本科，从事注塑模具设计与加工研究。联系地址：新疆天业节水灌溉股份有限公司生产技术科 邮政编码：832000联系电话：0993-2623202 E-mail：料的浇注方式，即
7、不设置分流道，凝料从主流道流经浇口直接进入型腔，如图 3 所示。图 3 浇注方式2.1.3 浇口设计根据塑件的外部特征，外观表面质量要求比较高，应看不到明显的浇口痕迹，因此采用点浇口，在开模时浇口自行剪断，几乎看不到浇口的痕迹。外加双分型面的结构形式可实现自动化生产。2.1.4 冷料井的设计本模具中凝料从主流道流经浇口直接进入型腔，省略了冷料井的设计，虽对塑件的质量有影响，但影响很小，可忽略不计。2.2 成型零件的设计根据材料的选择、注塑件形状、注塑件材料和塑件公差的选用，最终计算出塑件的基本尺寸及凹凸模的尺寸，如图 4 所示。图 4 电器开关盒的基本尺寸2.3 模架的确定和标准件的选用由前面
8、型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为 P3、模架尺寸为 160mm160mm的标准模架，可符合要求。2.4 合模导向机构的设计该模具的合模导向机构采用导柱、导套方式。根据标准模架的系列可知导柱的直径为 16mm，而导套的外径为 24mm，内径为 16mm。导柱和导套的长度按模具具体结构确定。导柱尺寸如图 5 所示。图 5 带头导柱2.5 脱模推出机构设计2.5.1 推出方式的确定塑件推出是注塑成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的。本套模具的推出机构形式较为简单，而轮廓封闭且周长较长，故采用推板推出的方
9、式，有助于提高推出质量。2.5.2 脱模力的计算脱模力是模具脱模机构设计的重要依据。而脱模力计算与测量十分复杂。对于工程实践中任意形状的壳类塑件的脱模力，只能将其简化为圆筒形或矩形进行近似计算。计算脱模力时，对于不同的型芯截面又有不同的公式。薄壁件的脱模力 F(厚壁与型芯直径之比1/20)a、当型芯为圆形截面（3）12()Fmk RESLcos -tgb、型芯为矩形截面（4）1()ak( -t )其中：t 为塑件的平均厚度； L 为塑件包裹型芯之长 E 为塑料的弹性模量；S 为塑件成型收缩率； 为型芯的脱模斜度；m 为塑料的泊松比。该套模具的脱模力可通过计算多个矩形或圆形型芯的脱模力来近似计算
10、。3 侧向抽芯机构的设计3.1 抽芯力的计算一般情况下，侧孔的抽芯可视为厚壁件的脱模。因此抽芯力可根据脱模力的计算公式进行计算。在本项目设计的模具，计算得到相邻两侧的抽芯力分别为 80.4N 和 92.6N。3.2 侧向抽芯机构的确定由于抽芯距离很小，只有 12mm，且为了使得模具的结构比较紧凑，因此选用弹簧拉杆抽芯机构，如图 6 所示。图 6 侧向抽芯机构示意图4 注塑模具的冷却系统电器开关盒的模具设计采用水道直径为10mm。水道分布在型腔成型表面周围，距表面1030mm。采用两进两出，共两条回路水道。凹模采用“二”形布置，凸模采用斜孔交叉贯通的方式，如图 7 所示。图 7 冷却水道布置5
11、注塑模具的整体结构及运动过程至此电器开关盒的模具设计基本完成，整体结构及各零部件如图 8 所示。1.凸模 2.凹模 3.定位圈 4.浇口套 5.定模座板6.楔紧块 7.滑块 8.挡块 9.拉杆 10.弹簧 11.动模座板12.推板 13.推杆固定板 14.挡顶 15.垫块 16.复位杆17.推件板 18.导套 19.导柱图 8 模具的整体结构图其中，件 7 滑块的作用是成型塑件的侧孔，模具的四个侧面有四个滑块，两两相同，滑块的运动动力是由弹簧受压产生的弹力带动拉杆提供的。拉杆与滑块之间采用螺纹连接，而滑块的导槽采用燕尾槽，避免滑块左右摆动造成定位不精确。同时，件 8 挡块除了固定弹簧之外最大的
12、作收稿日期： 作者简介：黄健（1984） ，男，本科，从事注塑模具设计与加工研究。联系地址：新疆天业节水灌溉股份有限公司生产技术科 邮政编码：832000联系电话：0993-2623202 E-mail：用就是定位，使得滑块的滑动距离固定，才能保证滑块与楔紧块的配合。模具的运动过程如下：开模时，第一分型面分开，四个滑块受力而向外运动，完成侧向抽芯；接着第二分型面分开，即动定模分型，塑件在动模一侧，凝料自动剪断；最后，推件板将塑件推出。合模的运动过程正好与开模的运动过程相反。6 结论根据该塑件的特点，模具采用一模一腔的设计结构，在设计中，同时采用斜导柱、弹簧拉压抽芯机构，斜拉杆，实现了塑件上的侧孔的脱模和抽芯，该模具结构独特，运行可靠，保证了可塑件的质量，满足了用户的要求。参考文献：1高济塑料模具设计M北京：机械工业出版社，20022伍先明，王群，庞佑霞，等.塑料模具设计指导M.北京：国防工业出版社，2006.3王鹏驹塑料模具技术手册M 北京：机械工业出版社，20054李志刚中国模具工程大典，第 1 卷，现代模具设计方法M北京：电子工业出版社， 2007.
