李 壯,王 浩,張文靜,牛順利
(河南天海電器有限公司,河南 鶴壁 458030)
隨著技術的進步,連接器也越來越趨向于精密化、微型化方向。連接器體積的微型化也給模具工業帶來了很大的變化,以前使用斜頂內抽芯結構就能實現的內向抽芯,在塑件體積大幅變小的情況下,內部空間已經無法保證斜頂內抽的讓位空間。這就需要考慮在直向頂出方向再增加一個內方向側向位移來實現內向抽芯。本文介紹的是塑件內部空間較小,無法實現斜頂內抽的情況下所使用的一種結構:直頂橫向內抽。
圖1 產品圖
圖1所示產品為河南天海電器有限公司開發的一種汽車連接器連接環 (塑料件),產品內部有3個凸臺,需要與對插端精配合,所以對3個凸臺的尺寸精度以及是否變形控制得非常嚴格,凸臺的直徑為2.60mm,凸臺的端面到產品中心的距離為12.20mm,由于3個凸臺均需要內抽成型,導致內抽空間太小,無法使用斜頂等內抽結構。
由于產品的內部空間太小,普通的內部抽芯和斜頂機構空間受到限制,無法實現正常內抽,經過三維理論模擬試驗,用直頂橫向內抽結構來實現抽芯。
直頂橫向內抽推桿示意如圖2所示。成型凸臺的型芯設計成推桿形式,底端掛在模具頂出系統上,凸臺的高度為1.55mm (圖1),只需保證圖2中的L尺寸大于1.55mm,即可實現凸臺順利脫出。
圖2 直頂橫向內抽-推桿
直頂橫向內抽在本模具中的工作原理 (圖2):成型凸臺的型芯設計為成型推桿形式,推桿底端連接到模具的頂出系統,當模具頂出系統帶動此芯沿豎直方向頂出一定距離時,尺寸L下方斜面給型芯頂出方向的垂直方向一個力,使成型凸臺沿頂出方向垂直的方向順利脫出。
圖3為推桿成型組合示意圖。由產品塑件、動模型芯及成型凸臺的推桿型芯等組成。圖中尺寸P為推桿厚度 (建議大于8mm,為保證強度),尺寸A為推桿在橫向移動前與動模型芯的閉合尺寸,尺寸B為動模型芯在產品塑件中的成型尺寸,尺寸M為推桿在橫向移動前沿頂出方向運動的豎直尺寸。在此設計中,3處尺寸的關系為:M>A>B。尺寸D(圖3)是為尺寸L(圖2)提供的橫向讓位,尺寸D與L的關系為D>L。
圖3 推桿成型組合示意圖
幾個尺寸之間的關系:尺寸A>B,需要保證沿頂出方向豎直運動(橫向運動前)時,推桿在左右兩面均有平面定位,保持穩定性;M>A,是為了橫向運動前,塑件整體脫離動模型芯后推桿L處的斜面才能進入動模型芯,這樣才能保證頂出順暢。尺寸D>L,使推桿橫向移動完成后,繼續沿頂出方向運動。
圖4 頂出位置
圖4為輔助塑件頂出的頂桿(3處扁頂桿)以及成型推桿的平面示意圖,塑件被頂出時,如果扁頂桿與成型推桿始終一起運動,塑件在頂出完成后依然可以掛在成型推桿上,無法靠自重自行脫落;頂出系統復位時,塑件被成型推桿帶回模具型腔,對塑件造成損壞,塑件無法正常生產。所以需要加一種輔助機構--二次頂出機構。
二次頂出機構主要作用是完成順序頂出,使產品完成自動化正常生產,二次頂出機構多種多樣,本套模具使用的二次頂出機構介紹如下。
圖5所示為模具總裝圖。模具頂出過程如下:模具定動模分開后,組合推板 (上)與組合推板 (下)在注塑機頂輥的推動下一起運動,運動到K處時,組合推板 (下)停止運動,此時插銷式鎖模器開啟,組合推板 (上)在注塑機頂輥的作用下繼續運動,扁頂桿掛在組合推板 (上)上,成型推桿掛在組合推板 (下)上,組合推板 (上)帶動扁頂桿把塑件從已經停止運動的成型推桿上推落,完成塑件的頂出。
圖5 模具總裝圖
經過生產驗證,此直頂橫向內抽結構簡單可靠,能夠保證模具的穩定批量生產,塑件上的凸點無變形現象,達到客戶的要求。此種直頂橫向內抽結構簡單,加工容易,降低了模具難度與開發成本,同時縮短了開發周期,提高了經濟效益,是一種值得推廣的典型實用模具結構。
此結構的應用實現了微型塑件內向抽芯動作的完成及塑件的順利頂出,實現了生產中的自動化。