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          河北華利機械配件有限公司

          豪華客車行李箱鎖手柄注塑模設計

          2014/3/6 9:34:00

                  復雜手柄注塑模設計和制造的過程為:注塑件的形體分析→注塑模結構方案分析→注塑件缺陷痕跡分析→注塑模最佳結構方案認證和模具強度及剛性的校核→模具三維造型和轉換CAD電子版圖→模具的制造→模具的試模。在注塑模設計過程中最為棘手的是如何進行注塑件形體分析和注塑模結構方案分析和認證,為此需要創建新的理論和技巧。
                  本文中所介紹的手柄注塑件形體要素分析和注塑模結構方案綜合分析方法就是最新的理論和技巧,掌握了這些理論和技巧,任何復雜注塑模的設計都會變得輕松而愉快。
                  豪華客車行李箱鎖手柄注塑模設計方案的分析,主要是根據注塑件形體分析中的顯性“障礙體”和隱性“障礙體”要素來進行的,使得注塑模結構方案中采用了注塑件的斜向脫模機構和齒輪、齒條垂直抽芯機構。該方案又是根據注塑件形體分析的“型孔與型槽”要素,采用了三處水平斜銷滑塊抽芯機構。該方案中針對注塑件三處“障礙體”與三處“型孔與型槽”要素,采用了注塑模結構方案綜合分析方法,才能夠解決這種復雜注塑模的設計問題。這些理論和技巧是解決復雜注塑模結構方案強有力的工具,也是一種全新的注塑模設計概念。
                  手柄注塑件要素分析與方案分析法之間存在著的辯證關系,使所產生的注塑模結構方案分析充分體現了邏輯性和可操作性。一旦注塑模結構方案確定之后,只要稍有模具設計基本知識和能使用CAD繪圖的人,就能夠成功地獨立進行復雜注塑模的設計。這些理論還可應用到其他的型腔模設計中去。
                  手柄注塑件的資料和形體分析行李箱鎖手柄由手柄和圓螺母組成。材料為30%玻璃纖維增強聚酰胺6(黑色)QYSS08-1992;收縮率1%;手柄塑件最大投影面積15 114mm2 ;所用設備XSZY—230注射機;凈重200g,毛重210多克,塑膠的注射量大。
                  1. 注塑件的形體“型孔與型槽”及“障礙體”要素的分析注塑件的形體分析,對于尋找手柄塑件的要素和進行注塑模結構方案的分析是十分必要的,只有對產品的形狀結構和尺寸分析透徹后,才能夠解決模具分型面的選用、型孔或型槽的抽芯及注塑件脫模機構設計等一系列問題。
                  (1)手柄注塑件形體“型孔或型槽”要素的分析,手柄注塑件擺放位置。手柄注塑件正面應放置在動模上,而帶加強筋的背面則應放置在定模上。正面小方槽中的φ 24mm×60°錐臺里面有φ 22mm深7.7mm的圓孔;中間的十字形花鍵孔為外徑19mm,內徑17.5mm,槽寬8.2mm,長為17mm;下面是φ 19mm的圓孔。背面有四個M6螺孔;五個φ3mm的孔及一個φ 1.5mm的孔。
                  (2)側面方向的“型孔或型槽”及其尺寸 左側面有φ 8mm×3mm的孔及φ 21.3mm×20mm的孔;右側面有φ 8mm×43mm的孔及10mm×10mm×45mm的方孔;后側面有14mm×22.5 mm ×15.3mm三角形槽。
                  2.顯性“障礙體”和隱性“障礙體” 要素
                  (1)手柄注塑件的顯性“障礙體”,如圖1的A -A 剖視圖所示,正面的大、小方槽前面有6mm×tan60°=3mm的顯性“障礙體”,在D-D 剖面上有6mm×tan10°=1.06mm的顯性“障礙體”。“障礙體”是存在于模具或產品零件上,可起到阻礙模具開、閉模和抽芯及注塑件脫模運動的一種實體。如圖1中的A-A和C-C剖視圖及D -D 局部剖面圖所示,若注塑件要沿開模方向脫模便存在著顯性“障礙體”的阻礙作用。
                  (2)手柄注塑件隱性“障礙體”,如圖1的C -C 剖視圖所示,若注塑件沿開模方向成30°角方向脫模,成形錐臺里面的φ 22mm深7.7mm圓孔的型芯必將阻礙著注塑件的斜向脫模,型芯會成為注塑件的斜向脫模的隱性“障礙體”。“障礙體”和“型孔或型槽”要素與注塑模的結構方案的分析根據注塑件的形體分析,可知注塑件上存在著兩處顯性“障礙體”和一處隱性“障礙體”, 注塑件的沿周存在著三處“型孔與型槽”,塑件上、下底面還存在著11處“型孔與型槽”。這樣便可根據這些要素,應用注塑模結構設計方案的綜合分析方法,確定注塑模的結構方案。
                  1.注塑件的側面抽芯機構的方案
                  注塑件側面存在著三處“型孔或型槽”,可采用三處水平斜銷滑塊抽芯機構來成形。
                  2.注塑件的正面及背面鑲件的方案
                  注塑件的正面及背面的11處“型孔與型槽”,因為手柄注塑件的“型孔與型槽”走向是平行于開、閉模方向的,這些“型孔與型槽”可以采用型芯或鑲嵌件來成形,再利用模具的開、閉模運動進行抽芯與復位來獲得。當然,也可以采用垂直抽芯機構的抽芯來獲得。
                  (1)注塑件背面的“型孔與型槽”,注塑件背面5-φ 3mm和1-φ 1.5mm的型孔,可采用型芯成形與抽芯。中間的十字形花鍵孔外徑為19mm、內徑為17.5mm、槽寬8.2mm、長為17mm的,下面是φ 19mm的圓孔及型孔,也可采用型芯成形與抽芯。而四個M6的螺孔可以采用螺紋型芯成形,在注塑件脫模后再人工取出。
                  (2)注塑件正面的“型孔與型槽”,φ 24mm×60°錐臺里面有一個φ 22mm深7.7mm的圓孔,若采用型芯成形,固定的型芯必將會成為注塑件30°斜向脫模的隱性“障礙體”。
                  3.應用機構的運動來避開“障礙體”
                  應用斜向脫模機構可避開注塑件的顯性“障礙體”對手柄注塑件沿著開、閉模方向上脫模的阻礙作用,應用垂直抽芯機構可避開注塑件隱性“障礙體”對注塑件斜向脫模的阻礙作用。
                  (1)脫模運動的避開法
                  利用改變脫模機構的運動方向,是將存在著的顯性“障礙體”進行有效避開的方法,如圖1的A-A 剖視圖及D-D 剖面圖所示。若注塑件脫模方向是沿著模具的開模運動方向將注塑件頂出,勢必會碰到6mm×tan30°=3mm顯性“障礙體”及6mm×tan10°=1.06mm顯性“障礙體”的阻擋作用,使注塑件不能正常脫模。為了能讓塑件順利地脫模,脫模機構的頂桿就必須順著顯性“障礙體”30°的方向頂出,才能有效避開顯性“障礙體”的阻擋,如圖1的CC剖視圖所示。同時,φ 24mm×60°錐臺的造型也正好符合注塑件的斜向脫模的特征。
                  (2)抽芯運動的避開法
                  利用抽芯機構的運動,是將存在著隱性“障礙體”進行有效避開的方法,如圖1的C-C剖面圖所示。成形φ 24mm×60°錐臺里面有φ 22mm深7.7mm圓孔的型芯,是注塑件斜向脫模的隱性“障礙體”,可利用齒輪與齒條垂直抽芯機構的抽芯來避開該隱性“障礙體”,只有如此才能順利地進行注塑件的30°斜向脫模運動。注塑模的結構分析和設計注塑模的斜向脫模及垂直抽芯機構的分析,如圖2所示。
                  1. 顯性“障礙體”
                  影響著脫模機構的運動如上述脫模運動的避開法分析中所指出:為了能讓注塑件順利脫模,脫模機構的頂桿就必須順著顯性“障礙體”30°的方向頂出,才能有效避開顯性“障礙體”的阻擋,如圖2的B-B 視圖所示。注塑模的脫模機構是采用垂直與斜向雙重脫模機構的結構,有效解決了注塑件斜向脫模的問題。為了減少運動中雙重脫模機構之間的摩擦,在平推板與斜墊板兩端之間裝了軸和滾輪,變滑動摩擦為滾動摩擦。
                  2. 隱性“障礙體”
                  影響抽芯機構的運動如圖1的C-C視圖所示,在φ 24mm×60°錐臺里面有著成型φ 22mm深7.7mm圓孔的型芯,利用垂直抽芯機構的抽芯運動來避開隱性“障礙體”,才能夠進行注塑件30°的斜向脫模。垂直抽芯機構的齒條隨著動、定模的開模運動產生向上的直線移動,齒條帶著齒輪在齒輪軸上轉動,進而帶著型芯齒條向下直線移動,即可完成φ 22mm深7.7mm圓孔的型芯垂直抽芯運動。反之,動、定模合模時,型芯齒條復位。鍵是防止型芯齒條轉動,圓柱銷是防止齒條轉動。注射模的結構設計手柄注塑模的結構設計,如圖2所示。
                  (1)手柄注塑模為二模板式的模架。
                  (2)直接澆口為φ 6mm×2°。直徑為6mm的澆口凝料在注塑件脫模后,可用手扳斷料把而省去切除澆口凝料的金屬加工。
                  (3)根據塑材的收縮率設計動模型腔和定模型芯,應該注意加強筋槽拔模斜度和表面粗糙度值的選取。
                  (4)定模上運用了七處型芯和四處鑲嵌件,模具的開、閉模運動可實現注塑件背面方向型孔的成形和抽芯。
                  (5)模具的左、右和后側三面的“型孔或型槽”,采用了三處斜銷滑塊抽芯機構以實現手柄注塑件的型孔或型槽成型和抽芯。一處采用了齒條、齒輪和型芯齒條的垂直抽芯機構以實現注塑件的成型和抽芯,有效地避開了隱性“障礙體”對斜向手柄注塑件的脫模阻擋作用。這四處都采用了碰珠限位機構對滑塊和型芯進行限位。
                  (6)模具的脫模機構由垂直脫模機構的運動轉換為斜向脫模機構的運動,其回程運動一方面靠頂桿上的彈簧作用進行先復位,另一方面靠回程桿精確復位。限位銷限制平動脫模機構運動的行程。
                  (7)定、動模型芯的內巡環水冷卻系統,采用O形密封圈和螺塞進行密封,以防止水的滲漏。型芯中不可開通的流道處采用分流片隔離同一水道,使之分成為兩半的流道,形成進、出水流通的循環通道結構。
                  (8)定、動模部分采用了導柱和導套的導向機構。結語毋庸置疑,豪華客車行李箱鎖手柄注塑模設計方案的分析,是一個復雜的模具方案分析案例。本文以注塑件的兩種要素和模具結構綜合分析方法為工具,系統和科學地解決了箱鎖手柄注塑模的結構設計方案,從而避免了注塑模設計的失敗。
                  該文中的注塑件形體分析“二要素”和綜合分析方法是進行型腔結構設計方案分析的創新理論。而綜合分析方法,只是模具結構三種分析方法中的一種。文中所提及的要素只不過是“五要素”中兩種,不難看出塑件“五要素”和注塑模結構設計方案的三種分析法,是確保注塑模設計成功的一種有效方法。
                  對注塑模結構設計來說,除了要掌握“五要素”和模具結構三種分析方法之外,還需要掌握模具結構的論證,模具結構的論證是根據所確定的模具機構來檢查模具是否可以順利避讓“五要素”和完成塑件成形全部過程的驗證方法。另外,還需要對薄弱構件進行必要的強度和剛性校核,只有這樣才可確保注塑模結構設計的完全成功。

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