摘要：分析了儲油缸的塑件工藝特點，主要分析了點澆口注射模成型且?guī)?cè)向抽芯機構(gòu)制品的工藝特點，介紹了帶轉(zhuǎn)盤的注射模結(jié)構(gòu)，為保證外觀質(zhì)量，綜合地處理好產(chǎn)品外觀要求與澆口位置及脫模方式之間的問題，簡化模具結(jié)構(gòu)，減低制造成本，提高了生產(chǎn)效率.
關(guān)鍵詞：儲油缸；注射模；滑塊

1 塑件的結(jié)構(gòu)及工藝分析

1.1 塑件的結(jié)構(gòu)

塑件如圖1、圖2所示，該儲油缸塑料容器如杯狀，高60mm，在接近端部外側(cè)四周，有8個小端直徑為φ8mm、大端直徑為φ10mm、長為26mm的外向凸臺，凸臺的內(nèi)孔直徑為φ6mm。塑件的精度要求達到SJ1372-78的3級精度。模具的精度要求達到GB1800- 79的IT8級精度。



圖2 儲油缸三維圖

1.2 塑件材料的成型特性選用材料為半透明聚丙烯( 代號為PP)

聚丙烯的密度為0.90～1.16g/cm，是常用塑料中密度最小的品種。聚丙烯具有良好的耐熱性，在無外力作用下的環(huán)境加熱至150℃也不變形。故聚丙烯可以在水中沸煮。

聚丙烯有許多力學(xué)性能如拉伸強度、屈服強度、壓縮強度、硬度和彈性模量等都優(yōu)于低壓聚乙烯。可以作為許多機械零件的材料。聚丙烯還具有良好的電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性和成型工藝性，可用于電器元件、化工管道、容器和家用電器零件等。

2 模具設(shè)計要點

2.1 圓周側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的方案確定

由于塑料件端部外側(cè)圓周方面有8個具有內(nèi)部通孔的向外凸臺，因此，必須采用側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)如圖3所示。


模具的設(shè)計采用固定在定模板35 上的斜導(dǎo)柱30驅(qū)動安裝在型心固定板9上的齒條滑塊29，再由齒條滑塊帶動與之齒合的轉(zhuǎn)盤10繞固定在動模板36上的軸套11旋轉(zhuǎn)一定的角度，轉(zhuǎn)盤上與導(dǎo)滑槽軸線成45°的腰圓形斜槽帶動固定在8個側(cè)滑塊上的圓柱銷12進行側(cè)向分型與抽心。側(cè)滑塊在動模板36的導(dǎo)滑槽內(nèi)滑動，滑動時滑動方向由固定在動模板上的限位螺釘13限位。這種方式的圓周方向多型心側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單可靠，整體性強，如果動力傳動部分的零件熱處理得當(dāng)，模具壽命長，塑料件的精度要求易于保證。

2.2 塑件脫模機構(gòu)的設(shè)計方案確定

塑件內(nèi)外表面不容許有推桿的痕跡，否則會影響塑件的外觀質(zhì)量，因此，模具采用推管推出塑件。推管安裝在動模板36內(nèi)，推桿5端部用螺紋與推管6相連接，以保證推桿固定板復(fù)位時帶動推管一起復(fù)位。

另外，由于側(cè)型芯14在分型面上的投影與推管重合，這樣在合模的過程中會出現(xiàn)側(cè)型心與推管相互碰撞的干涉現(xiàn)象，因此，在4根復(fù)位桿處安裝了彈簧2，合模時依靠壓縮彈簧的回復(fù)力使推出機構(gòu)帶動推管預(yù)復(fù)位，從而避免了干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.3 點澆口的設(shè)計

選用點澆口。點澆口適用于低粘度的塑料和粘度對剪切速率敏感的塑料，如乙烯、聚丙烯、尼龍類塑料、聚苯乙烯、ABS等。由于采用點澆口，為脫出流道凝料，模具需分型兩次，即模具必須采用三板式結(jié)構(gòu)。

根據(jù)型腔壁厚尺寸，可設(shè)計澆注系統(tǒng)尺寸，點澆口的形式和尺寸如圖4所示。


2.4 脫模機構(gòu)的設(shè)計

根據(jù)具體要求采用推管脫模機構(gòu)。推管又稱頂管，特別適用于圓環(huán)形、圓筒形等中心帶孔的塑件脫模。推管整個周邊推頂塑件，使塑件受力均勻，無變形； 主型芯和動模可同時設(shè)計在動模一邊，有利于提高塑件的同軸度。推管須經(jīng)氮化或鍍硬鉻，使其表面硬度達到55HRC 以上，采用主型芯固定于動模型芯固定板的推管機構(gòu)，這種機構(gòu)型芯的長度可大為縮短，但頂出行程包含在動模板內(nèi)，致使動模的厚度增加，頂出距離受限。


2.5 側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計

當(dāng)塑件上具有外側(cè)孔或內(nèi)、外側(cè)凹時，塑件不能直接從模具中脫出。此時必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成活動的，這種零件稱為側(cè)型芯。在塑件脫模前必須抽出側(cè)型芯，然后再從模具中推出塑件，完成側(cè)型芯的抽出和復(fù)位的機構(gòu)稱為側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。

抽芯距是指側(cè)型芯從成型位置抽到不防礙塑件取出位置時，側(cè)型芯在抽拔方向所移動的距離。抽芯距一般應(yīng)大于側(cè)孔深度或凸臺高度2～3mm，根據(jù)塑料制品情況抽芯距取值為: S′=15mm。經(jīng)計算，齒條滑塊的行進距離約為S=12.22mm。

注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對側(cè)型芯產(chǎn)生包緊力，抽芯機構(gòu)所需的抽芯力，必須克服因包緊力所引起的抽芯阻力及抽芯機構(gòu)機械滑動時的摩擦阻力，才能把側(cè)型芯拔出來。在抽拔過程中，開始抽拔的瞬時，使塑件與側(cè)型芯脫離的抽拔力稱為起始抽芯力，由于起始抽芯力最大，因此計算抽芯力時應(yīng)以起始抽芯力計算。

P=LHq( μcosα- sinα) ( 1)

式中L——活動型芯被塑料包緊的斷面周長，L=18.84mm
H——活動型芯成型部分高度，H=13mm
q—— 包緊型芯的壓力，一般取8～12MPa，現(xiàn)取10MPa
μ—— 塑料對鋼的摩擦系數(shù)，μ=0.34
α——脫模斜度，一般取1°～2°，現(xiàn)取1°
P=18.84×13×10×( 0.34cos1°- sin1°) =789.87N

2.6 齒條抽芯機構(gòu)的傳動和抽芯參數(shù)的計算

傳動齒條不脫離齒軸時有關(guān)參數(shù)的計算，這類傳動方式的特點是: 齒間的嚙合狀態(tài)較好，不容易產(chǎn)生輾齒現(xiàn)象。

齒條的工作段齒數(shù)為：


式中Sc——抽芯距離，Sc=12.22mm


取值為2由此計算出實際的抽芯距離是18.84mm。

為了確保齒條閉開模狀態(tài)不脫離齒輪，齒條的最少齒數(shù)該在工作段齒數(shù)起始和終止位置各加一齒，即: Z=Zg+2=2+2=4，Z 為齒條最少的齒數(shù)。

齒條滑塊總長L≥πm ( Zg+2) =3.14×3×( 2+2) =37.68mm，取值為40mm。

3 模具結(jié)構(gòu)及工作過程

模具的采用直接澆口澆注，如圖3所示。

模具工作過程: 注射結(jié)束開模時，動模部分向后移動，塑件在型芯4上隨動模后移，主流道疑料同時從澆口套中拉出。在斜導(dǎo)柱30的作用下，齒條滑塊29帶動轉(zhuǎn)盤10繞軸套11沿順時針方向旋轉(zhuǎn)一定角度，固定在側(cè)滑塊15上的圓柱銷12在轉(zhuǎn)盤10上的斜槽作用下，使8個側(cè)滑塊同時做圓周方向側(cè)抽芯。當(dāng)齒條滑塊29脫離斜導(dǎo)柱時，圓周方向側(cè)抽芯同時結(jié)束，彈簧鋼珠定位機構(gòu)3 使齒條滑塊停留在剛脫離斜導(dǎo)柱時的位置上，以便合模時斜導(dǎo)柱順利插入齒條滑塊中。這種側(cè)抽芯機構(gòu)的形式，只需設(shè)置一套彈簧鋼珠定位機構(gòu)，就能同時使8個側(cè)滑塊同時定位，這也是該機構(gòu)的特點之一。動模部分繼續(xù)向后移動，直至開模行程終了，注射機頂出液壓缸開始工作，推桿5推動推管6使塑料件從型芯4上順利脫出。合模一開始，彈簧2的作用使推出機構(gòu)的推桿5將推管進行預(yù)復(fù)位，有效地防止側(cè)型心與推管在復(fù)位時長生干涉。

繼續(xù)合模，斜導(dǎo)柱插入齒條滑塊使其帶動轉(zhuǎn)盤作逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度，轉(zhuǎn)盤上的斜槽通過圓柱銷使8 個側(cè)滑塊同時復(fù)位，合模結(jié)束后，定模板35將8個側(cè)滑塊同時鎖緊，完成一次注射成型。

4 模具的特點

該套模具為了達到產(chǎn)品的精度要求和設(shè)計要求，具有如下特點:每個側(cè)滑塊設(shè)計成不對稱的形式，這樣一方面適當(dāng)加寬了側(cè)滑塊的寬度，以便讓出限位螺釘在高度方向調(diào)整圓形槽的空間，克服了模具設(shè)置梯形導(dǎo)滑槽的困難，另外，還可以避免動模板36上留下導(dǎo)滑部分的尖角出現(xiàn)在型腔外側(cè)，影響塑件的外觀形狀。

側(cè)滑塊15加工制造時，先車制成形，淬火后再采用線切割加工成8塊，這樣就能保證各個側(cè)滑塊相關(guān)尺寸的一致性，從而保證產(chǎn)品的精度要求。

為了提高側(cè)抽芯時的精度要求，防止轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動過程中因磨損影響產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)計中采用淬火軸套11，以過盈配合固定在動模板36的外側(cè)，而轉(zhuǎn)盤采用CrWMn材料淬硬至60HRC后研磨成與軸套H8/f8的配合，轉(zhuǎn)盤上的腰圓形的孔用線切割加工。

由于動模板36是以圓環(huán)形截面固定在型芯固定板9中，工作時為了防止其轉(zhuǎn)動，采用螺釘與支撐板連接。

標(biāo)簽：塑件模具幫忙