張曉巖，杜繼濤，楊梅
（上海工程技術(shù)大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院，上海 200437）
摘要：給出了一種帶有彎銷延時抽芯的多方位抽芯方法，闡述了其工作原理及具體模具結(jié)構(gòu)，并就模具的潛伏式澆口、彎銷延時抽芯機(jī)構(gòu)、內(nèi)抽結(jié)構(gòu)、推塊頂出等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。整個模具結(jié)構(gòu)緊湊，動作可靠，打出的塑件表面質(zhì)量較高，滿足了生產(chǎn)要求。
關(guān)鍵詞：多方位抽芯；注射模具；彎銷延時抽芯；潛伏式澆口
中圖分類號: TG76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
Injecting Mould Design with Delay-pulling and Multidirectional Core-pulling
Mechanism
ZHANG Xiaoyan, Du Jitao, Yang Mei
(Advanced Technical Vocational Institute, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 200437, China)
Abstract: The design of a multidirectional core delay-pulling mechanism in injection mould was presented. The working principle of the mechanism and the structure of the injection mould were described. The key technologies were analyzed such as submarine gate, bending pin postponing core-pulling mechanism, lifters, ejector plate pulling mechanism. It is distinct in compact structure and reliable operation. The plastic parts have an excellent surface quality and are satisfied with requirements of production.
Key words: Multidirectional core-pulling mechanism; Injecting mould; Bending pin postponing core-pulling mechanism; Submarine gate
0 引言
目前在塑料模具的設(shè)計中，當(dāng)塑件在結(jié)構(gòu)上側(cè)向（非開合模方向）有孔、凸臺、凹穴或側(cè)向有表面特殊要求時，模具上成型該處的結(jié)構(gòu)必須設(shè)計成可側(cè)向移動的，以便于在塑件脫模頂出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后再把塑件從模內(nèi)頂出，否則無法脫模。若塑件同時在多個方向都存在側(cè)向要求時，模具結(jié)構(gòu)要求在多個方位設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)，由于動作方向的復(fù)雜性，容易出現(xiàn)動作干涉現(xiàn)象。當(dāng)塑件抽芯力較大時易出現(xiàn)抽拔力不足現(xiàn)象，影響塑件表面質(zhì)量。如果采用小澆口和側(cè)向抽芯并用的結(jié)構(gòu)，需要考慮澆注凝料的拉出和抽芯動作的先后順序。本文針對以上問題，設(shè)計了一種多方位抽芯注射模具可以較好解決上述問題。
1 工藝分析和設(shè)計方案的確定
塑件為電器開關(guān)上應(yīng)用的殼體零件，外形尺寸為5cm×5cm×4cm，最大壁厚為3mm，最小壁厚為2mm，如圖1示，其材料為尼龍+25%玻璃纖維，收縮率為0.4%，要求耐震動，防松脫，AA面需要粗化，表面不能有任何劃痕，需要較大批量生產(chǎn)，適合采用注射成型。
產(chǎn)品的使用場合要求塑件要有一定的自熄性和絕緣性。塑件外形上B面4個插槽，C面有4個插槽，壁厚為2mm，粗化表面不能有任何劃痕。另外在零件的底部存在兩個拉鉤，此處也只能采用抽芯機(jī)構(gòu)。這樣在5個方向（即兩個AA面的法線方向、B面法線方向、C面法線方向和拉鉤凹面法線方向）上存在抽芯機(jī)構(gòu)。為了防止多個方向的抽芯干涉[3]，決定在兩個AA面、B面和C面采用外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)[4]，拉鉤處采用內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)。
由于該塑件為電器上應(yīng)用的蓋類零件，表面要求較高，為此采用潛伏式澆口來保證。同時由于零件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，為保證進(jìn)料順利充滿型腔，采用兩點(diǎn)進(jìn)料的方式，將澆口開設(shè)在塑件內(nèi)部，如圖5所示。
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2 模具工作原理
開模時，14定模座板和13定模板在矩型彈簧的作用下分開，實現(xiàn)第一次分型，同時將澆注系統(tǒng)凝料（圖5中用網(wǎng)格表示）與20 1#澆口套分離；然后繼續(xù)開模，直到完全取出澆注系統(tǒng)凝料時，9 1#彎銷和22 2#彎銷的直線段正好走完；接著再繼續(xù)開模，抽芯機(jī)構(gòu)完成抽芯動作；最后在30 2#拉桿的作用下39鎖模機(jī)構(gòu)脫開，定模與動模完全分開，實現(xiàn)第二次分型。
接下來頂出機(jī)構(gòu)開始動作。在29復(fù)位桿的作用下，25動模板開始向定模方向移動，移動到11定距拉板限位范圍內(nèi)的同時，21動模鑲塊沿著規(guī)定的方向作擺桿運(yùn)動，完成抽芯動作；同時15推塊將塑件頂出動模型腔，完成整套動作。
3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計
由于該塑件為電器上應(yīng)用的蓋類零件，表面成型質(zhì)量要求較高，為此只能考慮選擇點(diǎn)澆口或潛伏式澆口來保證。為了簡單模具結(jié)構(gòu)，采用潛伏式澆口。另外，由于零件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，為保證進(jìn)料順利充滿型腔，采用兩點(diǎn)進(jìn)料的方式，將澆口開設(shè)在塑件內(nèi)部，即采用延長式的潛伏式澆口，如圖5所示。
3.2 彎銷延時抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計
塑件的B面、C面和兩個AA面需要采用抽芯機(jī)構(gòu)，由于塑件材料選用尼龍+25%玻璃纖維，為提高抽芯力，斜導(dǎo)柱的截面選擇方形。為了實現(xiàn)澆注系統(tǒng)凝料和抽芯動作的先后關(guān)系，采用延時抽芯的機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)[2]。即采用彎銷延時抽芯，如圖2示，此為外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。在完成切斷拉出澆注系統(tǒng)凝料之后（即9 1#彎銷和22 2#彎銷的直線段走完），再完成四個方向的抽芯動作。在插槽方向上，由于插槽的尺寸較小，為保證尺寸的精度，降低加工難度，此部位做成鑲件的形式，即31、32、33、35和41、42、43、44，并用銷釘定位，兩個AA面抽芯如圖2（b）示。
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3.3 內(nèi)抽結(jié)構(gòu)設(shè)計
塑件底部有兩個側(cè)向拉鉤，此處須采用抽芯機(jī)構(gòu)。為避免此處抽芯與其他4處抽芯的干涉，采用擺桿內(nèi)抽結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)此處的脫模，如圖3所示。5內(nèi)抽鑲件在7內(nèi)抽軸座的限制下實現(xiàn)擺動，從而帶動21動模鑲件擺動，完成拉鉤的抽芯。此內(nèi)抽機(jī)構(gòu)設(shè)置在動模一側(cè)，這樣可以避免多個抽芯動作的干涉。
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3.4 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計
在頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計中，為保證頂出力的同時，考慮到零件外觀要求較高，采用15推塊頂出來實現(xiàn)，如圖4示。澆注系統(tǒng)部分采用26 1#拉桿的作用完成其與塑件的切斷分離，如圖5示。
同時為了減小模具的總體尺寸，并未采用兩板模的模架，而是在13定模板和14定模座板之間鑲18上澆口板、17下澆口板的形式。15推塊也未采用標(biāo)準(zhǔn)件而是在25動模板開槽的形式。模具結(jié)構(gòu)如圖5所示。
4 結(jié)語
該模具的突出特點(diǎn)是利用外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和內(nèi)抽機(jī)構(gòu)的組合實現(xiàn)了多方位的抽芯，并且避免了抽芯的干涉。彎銷抽芯的使用實現(xiàn)了延時抽芯，在順利將澆注系統(tǒng)凝料與塑件切斷以后，實現(xiàn)四個方向的抽芯。并且彎銷相比截面為圓形的斜導(dǎo)柱具有更大的抗彎截面系數(shù)，提高了抽芯機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。內(nèi)抽機(jī)構(gòu)的使用實現(xiàn)了底部小拉鉤的抽芯，同時內(nèi)抽機(jī)構(gòu)設(shè)在動模，避免了與定模抽芯機(jī)構(gòu)動作的干涉。為減少模具的標(biāo)準(zhǔn)模板使用數(shù)量，采用內(nèi)部開槽的方式，使模具更加緊湊，成本低。塑件采用推塊頂出方式，保證了外觀和生產(chǎn)效率。實踐證明：整個模具結(jié)構(gòu)緊湊，動作可靠，成型出的的塑件表面質(zhì)量較高，滿足生產(chǎn)要求。該模具已經(jīng)成功應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，可為同類注塑件的生產(chǎn)提供參考。
參考文獻(xiàn)：
[1]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2006
[2]陳煥東.延時抽芯機(jī)構(gòu)的注射模設(shè)計[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2008（2）：55-57
[3]向雄方.一種多向側(cè)抽芯注射模設(shè)計[J].設(shè)計與研究，2005（12）：39-41
[4]劉斌，劉榮亮.多型芯周向抽芯注射模設(shè)計[J].模具工業(yè)，2008（4）：41-43
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