冰箱門拉手的成型工藝分析及注射模設計

1 塑件及結構分析

         圖1、圖2 為我公司開發的某冰箱上的門拉手零件1 和門拉手零件2，材料為ABS，乳白色， 要求在同一模具中生產這2 種不同的零件， 采用HT-350H 型注射機生產。門拉手用于安裝冰箱的門外殼，是冰箱極其重要的外觀件。從圖1、2 中可見， 零件1 和零件2 正面、頂面及背面均為外觀面，形狀均為不規則的薄壁異形件，產品最大輪廓552mm×61mm×45mm， 側面型腔較深，外表面結構形狀雜，拼接面多，零件1 和零件2 內表面加強筋排布較多。由于門拉手為外觀件，所以要求外表面光滑美觀、無劃傷、無磨傷、無熔接痕、收縮痕、頂白、變形等外觀缺陷，安裝部位尺寸要求準確。這無疑給模具的設計、制造及裝配提高了要求。

             圖1   門拉手零件

2 塑件的工藝分析及模具結構分析

       塑件表面質量要求高，外型體積大，型腔深，外表面形狀復雜，產品不易成型；內表面加強筋多且筋深，不易注滿，脫模阻力大。型腔、型芯鑲拼面、配合面多，加工、配合都較麻煩，模具配合精度和裝配精度要求高。

2.1 分型面位置的確定

       從成型工藝考慮， 該產品分型面有兩種方案選擇：①將分型位置選在產品的正面R 連接M 處，采用整體式型腔成型，但在產品正面R 處會留有分型線痕跡， 影響外觀質量，加工十分復雜；②將分型位置選在產品的正面與頂面R 的交接處Ⅰ處、背面Ⅱ處， 正面Ⅲ處，如圖1、圖2 所示，采用型腔組合成型，型腔由滑動型腔和固定型腔組合而成。為提高產品外觀檔次，方便零部件加工制造，分型面的確定選用第二種方案，同時給模具的裝配精度提高了要求。產品位置擺放圖如圖3 所示。

圖2  門拉手零件

 2．2 澆注系統的確定

        通常該種產品的澆口都選在產品背部的邊緣處，采用矩形澆口進料，但容易使澆口處產生霧狀、斑痕等缺陷，不易調整。為不使產品外觀邊沿處留下澆口痕跡和相關缺陷，澆注系統均采用在產品背部的加強筋上潛伏進料，兩點進料方式。為保證兩腔進料平衡，澆口大小選用不同。圖3 為該模具的流道位置布置圖。

圖3  門拉手流通布置圖

2．3 側向分型抽芯機構的確定

       滑動型腔用于成型產品的正面和頂面的一部分，由于抽拔距很大，均采用斜導柱整體外側抽芯機構來實現。

3 模具結構及工作過程

        過程：當模具開啟時，開模力通過斜導柱作用于側滑塊， 驅動側滑塊在動模板上的導滑槽內作側向移動，完成斜滑塊5 和15 的側向抽芯動作。當模具開啟到終點位置時，在拉料桿與型芯包緊力的作用下，塑件及分流道凝料從型腔中拉出被留在了動模一側，注射機推動頂出機構運動，頂出板帶動拉料桿及頂桿同時向前運動，將塑件頂出。至此，一個工作循環結束。

4 模具關鍵部位的設計

4．1 澆注系統設計

       澆注系統的設計，應考慮到進料均衡，雙型腔模具應保證各腔的充注壓力始終保持一致， 因此流道的布置采用平衡進料的方式，如圖2 所示。采用兩點澆口平衡進料，使熔體流動均勻，填充迅速，不僅可以便于成
型，提高塑件的成型質量，而且可以有效降低翹曲變形。分流道斷面采用U 形結構，易于機械加工，且熱量損失和流動阻力小。為提高產品外觀質量，采用潛伏澆口成型，位置設置在塑件的背部加強筋上，為保證充模壓力一致，兩腔澆口大小采用不一致，用Z 形拉料桿拉斷冷料。

4．2 主要成型零部件設計

（1）型腔的設計。

          型腔是用來成型制品外表面的成型零件。為提高模具強度剛度，組合型腔分別采用整體式結構，整體加工。材料采用進口P20。P20 預硬鋼是在中碳鋼中加入適量合金鋼， 淬透性高， 調質后的使用硬度為36~38HRC， 其抗拉強度為133MPa， 不但機械加工性能好，而且拋光性能優良，耐磨性、抗疲勞性能好。
（2）型芯的設計。

        型芯用來成型制品的內表面。為節省優質模具鋼材，也便于機加工和熱處理，型芯采用組合型芯結構，分塊加工，材料采用國產P20，32~35HRC。

（3）側向分型抽芯機構設計。

        滑動型腔的成型采用斜導柱外側抽芯機構來實現。斜滑塊與滑動導軌應保持合理的配合間隙，保證側抽芯能順利抽出。斜滑塊采用優質合金材料，并進行必要的鍛打和表面處理，硬度大于55HRC。在批量生產中， 斜滑塊和導軌頻繁磨擦和碰撞而發生磨損，當磨損到一定程度時，會嚴重影響斜滑塊的橫向運動最終導致抽芯失敗，所以斜滑塊與導軌及型芯面接觸的表面要進行表面淬火，以增加耐磨性。

4．3 導向機構的設計

        本模具采用導柱和導套機構導向。導柱的布置方式采用等直徑導柱的對稱布置方式。導柱和導套應有足夠的耐磨性。導柱材料為T10A，淬硬50~55HRC，數量為4 個。為了使導柱能順利地進入導套，導柱端部做成錐形。導柱滑動部分的配合精度采用過盈配合
H8/r7， 導柱固定部分的配合精度采用過盈配合H8/s7。導套外徑的配合精度采用過盈配合H8/s7。

4．4 脫模機構設計

        產品采用半圓頂桿和扁頂桿聯合頂出。為確保塑件在出模過程中不傾斜，不變形，頂出機構平穩，頂出機構設頂出導向裝置。

4．5 冷卻水的設計

        門拉手對直線度有較高的要求，因此正常生產時模溫盡可能均勻一致，減少制件變形。根據產品形狀分布，動、定模分別設置冷卻水路。兩腔根據形狀的復雜程度選用的冷卻水路的數量不相同。為方便維修，采用快速水嘴。