冰箱上铰链盖注射模设计

2014/11/28 16:11:03

1 引言

对特殊形状的小型塑件,模具设计中常会遇到抽芯问题。就抽芯而言,受位置空间的限制,抽芯和顶出的布置设置十分有限。模具设计往往比大型模具更加不易。下面就对此进行分析。

2 塑件及工艺分析

某环保冰箱上的上铰链盖零件图,铰链盖用来安装金属铰链,材料为ABS,乳白色,要求塑件外观光滑平整,无飞边,无接模线,无熔接痕,无浇口痕迹,1模多腔加工,采用HT-50型注射机生产。塑件体积较小,形状为不规则体,外表面要求质量高,内部形状与金属铰链装配,尺寸精度要求高,内部加强筋用于支撑铰链,4个安装挂钩卡在金属铰链槽内,要求位置准确,以满足装配要求。

从成型工艺分析,需要在塑件的大面处分型,4个挂钩须采用斜滑块内侧抽芯分型机构来实现。受位置大小的限制,内抽芯滑块的大小、宽度的布置及斜度的选择十分有限,确保模具整体结构合理的情况下,合理的布置和设计是顺利得以实现抽芯的关键所在。可将斜滑块的宽度在分型面处向外侧加宽,加宽部分作顶出用,使斜滑块起抽芯和顶出双重作用,完成产品主要顶出,从而解决因内部加强筋占据位置不易设顶出的问题,使模具顶出结构设计大为简化。

3 模具结构设计

3.1 型腔数的确定

根据所用注射机的工艺参数,开模行程、注射压力、装模空间等决定采用1模4腔生产。产品上下左右对称放置,使模具结构紧凑,节省空间。

3.2 浇注系统的确定

浇注系统的设计,应考虑到进料均衡,多型腔模具应保证各腔的充注压力始终保持一致,因此流道的布置采用平衡进料的方式。这样能使熔体流动均匀,填充迅速。分流道断面采用U形结构,易于机械加工,且热量损失和流动阻力小。受产品外观质量要求,采用潜伏浇口进料,进料点设在背部加强筋上,以提高产品外观质量。采用Z字形拉料杆拉断冷凝料。

3.3 成型零部件设计

(1)型腔的设计。

本设计采用整体式型腔板结构,材料采用进口P20,热处理硬度30~35HRC。用加工中心整体加工而成。

(2)型芯的设计。

动模型芯采用整体加工,嵌入型芯固定板中。材料采用国产P20,热处理硬度29~33HRC。型芯固定板采用45钢,进行锻打调质处理,热处理硬度29~30HRC。型芯外形用加工中心整体加工而成,抽芯斜槽用线切割加工而成。

3.4 侧向分型抽芯机构设计-抽芯兼顶出双重作用

受形状所制,抽芯采用斜滑块内侧抽芯机构来实现。由于内抽的挂钩之间的最小距离只有15mm,受位置大小的限制和干涉现象的限制,抽芯设计中必须考虑以下几个问题:

(1)斜滑块斜度必须小,不宜大,否则干涉。

(2)斜滑块的宽度宜小不宜大,否则干涉,而不能太小,否则斜滑块的强度和钢度势必受影响。

(3)抽拔距不宜大,抽拔距的确定以满足不发生干涉为最小数值。

(4)顶出距离宜大不宜小,且要控制好,否则干涉。

(5)斜滑块的长度宜大不宜小。这使得模具的闭合高度加大。

综合以上几个特点,在充分满足抽拔距、强度、刚度、不干涉,又确保模具整体结构合理的情况下,设计斜滑块时取较小的斜度4°,采用型芯固定板导滑,将导滑部分设在型芯固定板上。斜滑块的尾部用销钉固定在顶出板上的固定块内,顶出时,斜滑块随着顶出板一起运动,斜滑块在向前运动的同时,也作侧向移动,达到抽芯的目的。斜滑块与滑动槽应保持合理的配合间隙,保证侧抽芯能顺利抽出。斜滑块采用优质合金材料,并进行必要的锻打和表面处理,热处理硬度55HRC。

由于产品结构的特点,可将斜滑块在分型面处向外侧加宽,加宽部分作顶出用,完成主要脱模。

在批量生产中,斜滑块在滑动槽内因频繁摩擦而发生磨损。当磨损到一定程度时,会严重影响斜滑块顶出过程中的横向运动,最终导致脱模失败,所以斜滑块与滑动槽接触的表面要进行表面淬火,以增加耐磨性。

3.5 导向机构的设计

本模具采用导柱和导套机构导向。导柱的布置方式采用等直径导柱的对称布置方式。导柱和导套应有足够的耐磨性。导柱材料为T10A,淬硬50~55HRC,数量为4个。为了使导柱能顺利地进入导套,导柱端部做成锥形。导柱滑动部分的配合精度采用过盈配合H8/r7,导柱固定部分的配合精度采用过盈配合H8/s7。导套外径的配合精度采用过盈配合H8/s7。

3.6 脱模机构的设计

因位置所限,该模具的顶出以斜滑块顶出为主,圆顶杆为辅的顶出。为确保塑件在出模过程中不倾斜,不变形,顶出机构平稳,顶出机构设顶出导向装置。

4 模具结构及工作过程

模具工作过程:当模具开启到终点位置时,在拉料杆与型芯包紧力的作用下,塑件及分流道凝料从型腔中拉出被留在了动模一侧,在顶出机构的作用下,顶出板推动斜滑块、拉料杆及顶杆同时向前运动,斜滑块完成侧向抽芯,顶杆将塑件顶出。当模具闭合时,靠回程杆将斜滑块复位退回。至此,一个工作循环结束。

5 结束语

该模具完成了在受位置限制的小空间内的抽芯机构的设置和顶出。经生产验证,该模具结构设计合理、紧凑,侧抽芯运行准确可靠,生产效率高,产生了很好的经济效益。

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