□楊煦

廣東省技師學(xué)院 廣東惠州 516100

音箱插小面蓋注塑模設(shè)計

□楊煦

廣東省技師學(xué)院 廣東惠州 516100

分析了音箱插小面蓋的結(jié)構(gòu)及成型工藝，介紹了音箱插小面蓋注塑模結(jié)構(gòu)、設(shè)計要點(diǎn)及模具工作過程，重點(diǎn)闡述了側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用壽命長，產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量要求。

注塑模 音箱插 滑塊 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)

1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及成型工藝分析

某工廠生產(chǎn)的音箱插小面蓋，材料為PC，縮水率0.6%，塑料熔融溫度高，熔融黏度大，流動性差，故成型時需較高的溫度和壓力，但成型時可達(dá)到很好的尺寸精度并在很寬的溫度變化范圍內(nèi)保持尺寸的穩(wěn)定性。圖1所示的產(chǎn)品要求表面光潔、無流痕、無飛邊、尺寸精度要求高，與底盒配合緊密。產(chǎn)品蓋面厚2 mm，四周厚度1.4 mm，周邊有3個鎖扣，每個鎖扣上都有凸臺和側(cè)孔，側(cè)孔深均為3.5 mm。為使產(chǎn)品順利脫模，此模具必須采用側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

模具采用一模四腔，模架為二板模采用CI—3345—A70—B110—C90（外形尺寸為 330 mm×450 mm，定模板高度70 mm，動模板高度110 mm，墊塊高度90 mm。），表面要求光潔無刮痕、無銹跡，導(dǎo)柱配合精度采用H7/f7，動模板和頂針板上設(shè)計有撬模角。為了保證產(chǎn)品的尺寸精度要求，模具在采用了4個定位塊進(jìn)行定位的同時，模仁部分還加工了4個定位楔緊臺來精確定位。模具具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

▲圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖

2.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計

采用平衡式進(jìn)膠，一模四腔，由于產(chǎn)品不具有對稱性，排布方式如圖3所示；主流道錐角設(shè)計為3°，小端直徑4 mm，球面半徑SR20 mm，其它相關(guān)尺寸如圖4所示；為了不影響產(chǎn)品表面質(zhì)量，采用潛伏式澆口。

2.2 成型零件設(shè)計

成型零部件主要包括定模型腔、定模鑲件、動模型芯、側(cè)型芯鑲件、側(cè)型芯滑塊等，采用模具鋼S136，該材料具有良好的拋光性能、切削加工性和抗腐蝕性能。定模型腔經(jīng)熱處理后，硬度達(dá)到50～52 HRC，形成產(chǎn)品上蓋外表面，要求保留火花紋，具體保留位置如圖5所示。 定模鑲件固定方式采用凸臺結(jié)構(gòu)。動模型芯、側(cè)型芯鑲件、側(cè)型芯滑塊經(jīng)熱處理后，要求硬度達(dá)到48～50 HRC，動模型芯要求成型產(chǎn)品的內(nèi)表面部分進(jìn)行拋光處理。

為了保證塑件尺寸精度，動、定模仁采用了4個定位楔緊臺，定位牢固可靠，如圖5所示。楔緊臺傾斜角為5°，底部尺寸為20 mm×20 mm。為了方便裝配，在動、定模仁一角做了基準(zhǔn)標(biāo)記，防止在裝配過程裝反。

2.3 T型楔緊塊側(cè)向分型機(jī)構(gòu)設(shè)計

音箱插小面蓋塑件兩邊有3個側(cè)孔，與模具開模方向垂直，塑件成型后，必須采用側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，將兩邊3孔側(cè)向型芯抽出，這樣能通過模具的頂出機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品從動模型芯上推出。

為了便于加工，成型部位與滑動部分做成組合形式，滑塊上的成型部分可以同定模一起加工，提高模具質(zhì)量，型芯做成鑲拼結(jié)構(gòu)，有利于加工及維修。側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)由T型槽滑座、T型滑塊鎖緊塊、側(cè)型芯鑲塊、T型側(cè)型芯滑塊、導(dǎo)滑槽壓塊、球形定位柱塞、限位螺釘、緊固螺釘?shù)攘慵M成。各部分結(jié)構(gòu)及側(cè)抽機(jī)構(gòu)的裝配圖如圖6所示。T型楔緊塊側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計參數(shù)如下。

▲圖2 模具結(jié)構(gòu)裝配圖

▲圖3 型腔布局圖

▲圖4 主流道尺寸圖

（1）抽芯距的確定。產(chǎn)品側(cè)孔深3.5 mm，側(cè)抽安全量取2.5 mm，抽芯距S取6 mm。

（2）T型楔緊塊設(shè)計與斜導(dǎo)柱設(shè)計一樣，傾斜角一般情況下取12°≤α≤22°，傾斜角取值越大，模具尺寸減小，但所受的彎曲力和抽芯力會增大；取值減小，T型楔緊塊和模具受力減小，但開模距就要增大。因此，該模具取中間值α=18°。

（3）為保證楔緊塊承受注射壓力，防止滑塊后退，楔緊塊要求有足夠的強(qiáng)度。裝配時，T型楔緊塊鑲?cè)攵０?4.5 mm進(jìn)行螺釘緊固，同時為了增大合模時的鎖緊效果，T型楔緊塊外側(cè)與動模板采用角度為5°、深度為29 mm的斜面配合。

（4）T型楔緊塊與T型槽的配合間隙單邊為0.5 mm，以保證運(yùn)動的靈活性，同時使滑塊的運(yùn)動滯后于開模動作，以便分型面先打開一定的縫隙，讓鎖緊塊先離開滑塊斜面后，再驅(qū)動滑塊作側(cè)向抽芯運(yùn)動。

（5）導(dǎo)滑槽壓板裝配后應(yīng)低于分型面0.5～1 mm，與滑塊配合精度采用H8/f7，配合面的表面要求較高，表面粗糙度值Ra≤0.8 μm。

（6）為保證滑塊在開模后停留在預(yù)定位置，不發(fā)生任何移動，以避免合模時T型楔緊塊不能準(zhǔn)確地插入滑塊的T型槽內(nèi)，造成模具損壞。圖2所示的模具采用了鋼球彈簧定位銷，同時為了安全起見，在滑塊的末端增加了限位螺釘，以加強(qiáng)滑塊的定位效果。

2.4 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計

脫模機(jī)構(gòu)采用頂針推出機(jī)構(gòu)，每個塑件上使用了4根φ5 mm和2根φ6 mm的頂針來實(shí)現(xiàn)脫模，流道凝料的脫模使用了1根拉料桿和2根φ5 mm頂針。為了保證多頂針運(yùn)動時不會由于各板上的頂針孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象，裝配時頂針要求與頂針固定板、動模板、動模型芯單邊間隙為0.5 mm，與動模型芯配合部分采用H8/f7的間隙配合。為了不影響塑件的正常使用，在頂針裝配后，要求端面高出型芯0.05～0.1 mm。頂針具體排布如圖2所示。

▲圖5 動、定模仁結(jié)構(gòu)

▲圖6 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)部分零件結(jié)構(gòu)及裝配圖

3 模具工作過程

模具合模時，動模部分向前移動，T型槽滑塊在楔緊塊的作用下，克服鋼球彈簧定位銷的限制合模復(fù)位，并由楔緊塊鎖緊防止滑塊后移。在一定的注射壓力下，噴嘴將熔融塑料沿澆注系統(tǒng)注射到模具型腔，并將型腔中的空氣，從分型面上開設(shè)的排氣槽以及相配合的間隙中排出，完成注射過程。冷卻后開模，動、定模從分型面打開，定模不動，動模部分向后移動，滑塊上的斜面與鎖緊塊分開0.5 mm后，在T型楔緊塊和彈簧的作用下，使滑塊沿開模方向運(yùn)動的同時作側(cè)向抽芯運(yùn)動，抽出產(chǎn)品的3個側(cè)孔型芯。當(dāng)滑塊移動抽芯距S=6 mm后，滑塊由球頭定位柱塞定位，完成開模動作。然后在注塑機(jī)頂桿作用下，頂針墊板和頂針固定板帶動頂針桿、拉料桿一起運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)塑件和澆注系統(tǒng)凝料的脫模。定模合模時，注塑機(jī)頂出桿退回，為避免頂針與側(cè)型芯發(fā)生干涉，推出機(jī)構(gòu)在復(fù)位彈簧和復(fù)位桿的作用下，將26根頂針、1根拉料桿復(fù)位，完成一個成型周期。

4 結(jié)束語

經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，脫模過程安全可靠，動作平穩(wěn)，模具使用壽命長，生產(chǎn)效率高，塑件質(zhì)量好，滿足生產(chǎn)需要。

［1］塑料模設(shè)計手冊編寫組.塑料模設(shè)計手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

［2］屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［3］郭曉.手機(jī)電池后殼注射模設(shè)計 ［J］.模具工業(yè)，2013，39（1）：61-64.

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TH122；TG76

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1000-4998（2015）04-0061-03

2015年1月