蕭錦岳
摘 要:筆者在模具制造專業(yè)學(xué)生實習(xí)期間,開發(fā)設(shè)計了一款帶有學(xué)校標志的名片盒,并按計劃高質(zhì)量地完成了該模具的制作,順利通過了試模。
關(guān)鍵詞:名片盒 注塑模具設(shè)計與制造 項目教學(xué)
一、研制背景及意義
1.研制背景
筆者經(jīng)過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前市面上流通的名片盒有塑料制品和金屬制品兩種。塑料名片盒上下抽取的款式較多,造價較低,但體積較大、造型單一,盒蓋扣不緊容易散開;金屬名片盒小巧緊湊,攜帶方便,但工藝復(fù)雜、零件較多、造價較貴,而且造型和顏色比較單調(diào)。綜合以上兩種名片盒的優(yōu)點,筆者開發(fā)設(shè)計了一款帶有學(xué)校風(fēng)格、又有所創(chuàng)新的名片盒。
這款名片盒結(jié)構(gòu)小巧玲瓏、攜帶方便、裝配容易,且造價低廉。在造型上改變了金屬名片盒比較呆板的模式,采用圓角和弧線設(shè)計使名片盒外形美觀大方,圓點圖案增加了產(chǎn)品的美感。按照人體工學(xué)原理設(shè)計了兩個適合手指形狀的弧形,打開、關(guān)閉名片盒感覺非常方便舒服。由于是塑料制件,因此很容易搭配不同顏色,滿足不同的審美需求。
2.意義
這一項目優(yōu)化了模具制造專業(yè)學(xué)生實習(xí)內(nèi)容,增強了模具制造實習(xí)的真實性,仿真了工廠生產(chǎn)模具的過程,使學(xué)生了解到工廠模具制造的實際情況,并在有限的實習(xí)時間內(nèi)接受到了更多的訓(xùn)練,提高了查閱相關(guān)資料、計算機繪圖、生產(chǎn)制造等綜合能力。
二、設(shè)計方案
1.產(chǎn)品設(shè)計方案的確定
名片盒由上蓋和下蓋組成,上蓋選用乳白色ABS塑料,下蓋選用天藍色透明AS塑料,它們在工程塑料材料中價格處于中位。制作名片盒上、下蓋的模具都采用AI型工字標準模架,屬于二板式單分型面注塑模,采用718#鋼材制作模仁。上蓋模具使用側(cè)澆口進料、扁頂桿推出結(jié)構(gòu)、自行回程自動脫模。下蓋模具采用潛伏式澆口進料、四面抽芯、滑塊結(jié)構(gòu)、機械手取件。
2.上蓋模具設(shè)計方案的確定
名片盒上蓋模具的主要結(jié)構(gòu)包括一模二腔、側(cè)澆口、自行回程、自動脫模。在這里,特別介紹的是使用扁頂桿頂出結(jié)構(gòu)。一般模具都是采用圓頂桿,筆者針對這個產(chǎn)品選用了扁頂桿,這樣能夠使產(chǎn)品造型美觀、完整。
3.下蓋模具設(shè)計方案的確定
名片盒下蓋模具的主要結(jié)構(gòu)包括一模二腔、潛伏式澆口、自動回程、四面抽芯、滑塊結(jié)構(gòu)。同樣,在這里特別介紹一下兩個長方向的滑塊結(jié):開合距離較長,單邊行程為75mm;增設(shè)了兩件滑塊導(dǎo)板,大大降低了模架成本。
三、模具零件的制造與裝配
在指導(dǎo)老師對傳統(tǒng)機加工(包括鉗工、車工、銑工、磨工等)和特種加工(包括電火花、線切割)的基本操作技能及相關(guān)知識講解后,經(jīng)過學(xué)生和指導(dǎo)老師的思考與討論,編寫了每個零件的加工工藝卡,學(xué)生按照工藝卡上的內(nèi)容按工序、高質(zhì)量地完成零件的制造。
模具制作有以下幾個難點:如何保證上、下模產(chǎn)品外框?qū)ΨQ而不錯位;如何保證上、下蓋安裝配合形狀吻合、動作順暢;如何保證塑件順暢脫模;如何保證產(chǎn)品頂出位外觀平整。
學(xué)生的解決方法是:線切割同向基準割通框及割配大小模仁,采用CNC同向基準加工型腔、鑲件及型芯; CNC加工、基準合理、余量合理,銅電極CNC加工及余量合理,然后采用EDM加工并設(shè)置合理參數(shù);用T8料,硬度52~56HRC標準頂桿割出合理的扁形頂桿,控制頂出行程;安裝復(fù)位彈簧、型芯槽位與扁頂桿割配合理,扁頂桿修配好后,高度留余量0.3~0.5mm;模具裝配好后,用整體成型銅電極EDM精加工。
四、試模與修整
雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備后,在預(yù)想的工藝條件下進行模具設(shè)計,但這往往是不夠的。我們必須在模具加工完成以后,進行試模檢驗,看成型的制件質(zhì)量如何,發(fā)現(xiàn)問題后排除錯誤,進行修模。
塑件不良現(xiàn)象的形式很多,原因也很復(fù)雜,有模具方面的原因,也有成型工藝條件方面的原因,二者往往交織在一起。在修模前,教師讓學(xué)生根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象進行細致的分析、研究,找出造成塑件缺陷的原因后,提出補救方法并確定最終修模的方案。由于成型條件容易改變,所以一般的做法是先變更成型條件,當變更成型條件不能解決問題時,才考慮修理模具。
此次實習(xí)完畢后,筆者進行了反思。學(xué)生雖然在規(guī)定的模具制造實習(xí)時間內(nèi)完成了這一項目,但在加工過程中有些零件出現(xiàn)了超時完成和加工不合格的現(xiàn)象。針對此情況,我們?nèi)孕枰獙ふ覇栴}出現(xiàn)的原因,并及時查看相關(guān)的資料,采用最佳的解決方法,力求以最短的時間加工出高質(zhì)量的工件。
(作者單位:中山市技師學(xué)院)