大容量冷柜推拉門邊條一模兩腔注塑模設(shè)計(jì)

周慧琳 丁鵬 于匯泳

摘要：針對(duì)大容量冷柜推拉門邊條塑料件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其裝配使用要點(diǎn)，詳細(xì)分析其注塑成型工藝，并確定注塑模設(shè)計(jì)方案。通過生產(chǎn)驗(yàn)證，能夠滿足生產(chǎn)需求，對(duì)同類產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：一模兩腔;澆注系統(tǒng);側(cè)向分型

全三維化數(shù)字建模設(shè)計(jì)在家電制造行業(yè)已經(jīng)得到快速推廣及發(fā)展，加快產(chǎn)品上市開發(fā)速度的同時(shí)，對(duì)相關(guān)配套品質(zhì)有進(jìn)一步提升;作為新產(chǎn)品開發(fā)過程中的各類模具配套，更是帶來新的發(fā)展與挑戰(zhàn)。在數(shù)字化建模基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)品零件的相關(guān)技術(shù)要求，利用三維軟件進(jìn)行參數(shù)化模具設(shè)計(jì)及相關(guān)成型工藝驗(yàn)證已成為趨勢(shì)。

一、塑件工藝分析

圖1所示的推拉門邊條為某大容量冷柜組合式推拉玻璃門上的子注塑零件，承擔(dān)著組成推拉玻璃門的功能。根據(jù)產(chǎn)品特性，該塑件為帶顏色注塑，對(duì)注塑工藝要求較高。作為外觀件，對(duì)塑件外表面的成型質(zhì)量要求較高，其成型表面的光澤度和光潔度要求高，應(yīng)無收縮痕、熔接痕、頂白、變形等產(chǎn)品表面缺陷。

推拉門邊條塑件最大外形尺寸為 450 mm×21 mm×17mm，塑件材質(zhì)為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），通過軟件計(jì)算，其質(zhì)量為41.27g，塑件生產(chǎn)批量為大批量。

由圖1可知，塑件呈長條類形狀，側(cè)部設(shè)計(jì)有與透明玻璃配制安裝的卡槽，卡槽寬度4mm，成型尺寸精度較高;在其端部設(shè)計(jì)有與其他塑件配合的凹槽及定位柱。

根據(jù)塑件特征及技術(shù)要求，對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)方案有以下幾點(diǎn)要求：①塑件表面不能有影響外觀的缺陷，因此對(duì)澆口形式及位置的選擇有較高要求;②根據(jù)塑件特征，需要通過側(cè)抽芯完成卡槽孔的抽芯動(dòng)作;即對(duì)其兩端成型形狀進(jìn)行端部側(cè)抽芯;③此長條類薄殼注塑件要求采用一模兩腔排布。

二、注塑模具設(shè)計(jì)

注塑模具采用一模兩腔排樣方式。模具模仁、模腔成型部件收縮率取值0.4%。

（一）分型面設(shè)計(jì)

分型面的選擇是關(guān)系到注塑模具設(shè)計(jì)是否合理的關(guān)鍵因素。分型面位置應(yīng)是沿注塑方向上、塑件的最大投影輪廓線處。在此基礎(chǔ)上，需要綜合考慮塑件自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，注塑模具的整體結(jié)構(gòu)布局，以及對(duì)塑件的外觀質(zhì)量影響，模具零部件的加工工藝，塑件注塑成型過程中的排氣、冷卻等因素。

邊條的分型面選擇如圖2所示，內(nèi)側(cè)壁分型選擇在塑件側(cè)壁底部的圓弧與直壁相切處， R圓弧留在動(dòng)模側(cè)，同時(shí)與定模的直壁貼合。這樣不僅能夠有利于分型面的貼合，減少飛邊出現(xiàn)的幾率，將對(duì)外觀質(zhì)量的影響降低到最低，同時(shí)也方便CNC數(shù)控機(jī)床的加工。外側(cè)部的卡槽由于需要側(cè)抽芯才能完成，為減少外觀影響，塑件外側(cè)壁壁厚注塑留在斜滑塊上成型。

（二）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要滿足熔體能夠充分達(dá)到模具型腔，將注塑壓力等相關(guān)工藝參數(shù)降低到最少，且獲得質(zhì)量優(yōu)異的塑料產(chǎn)品。澆注系統(tǒng)采用直澆注方式，分流道設(shè)計(jì)在分型面上，便于塑件與澆注系統(tǒng)的廢料直接脫模、去除。

邊條注塑件對(duì)外觀要求較高，不允許明顯瑕疵出現(xiàn)。澆口形式采用如潛伏式等形式，對(duì)塑件的外觀質(zhì)量影響最小，但塑件為適應(yīng)該類型澆口需要采取特殊結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)致模具制造成本增加。側(cè)進(jìn)澆口方式雖然容易對(duì)塑件外觀產(chǎn)生缺陷，但結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。通過縮減進(jìn)澆口的寬度和厚度尺寸將塑件外觀質(zhì)量影響降到最低;同時(shí)為能夠充滿型腔，設(shè)計(jì)多個(gè)側(cè)進(jìn)澆口。塑件為帶顏色注塑，考慮到多進(jìn)澆點(diǎn)形成的熔接線會(huì)對(duì)產(chǎn)品外觀形成影響，后期可通過調(diào)試注塑工藝——提高注塑熔體溫度、模具溫度等可將熔接線在塑件表面降到不可觀程度。

（三）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)塑件的成型質(zhì)量、注塑效率的提高起著關(guān)鍵的作用。長條類塑件在冷卻過程中極易發(fā)生沿塑件長度方向上翹曲變形，造成直線度公差超標(biāo)，因此需要充分考慮模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為保證模具溫度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，模具的定模腔、斜滑塊及動(dòng)模板設(shè)計(jì)了各類冷卻水道，如圖3所示。

（四）側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)

圖示1所示的I及II處需要進(jìn)行側(cè)抽芯動(dòng)作來完成塑件的脫模。結(jié)合模具一模兩腔排樣布局方案，采用斜導(dǎo)柱——滑塊的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)完成塑件的側(cè)脫模功能，如圖4所示。開模時(shí)，斜導(dǎo)柱作用于側(cè)型芯滑塊的斜向型孔，斜滑塊在后模內(nèi)的導(dǎo)滑槽內(nèi)滑動(dòng)完成側(cè)向抽芯;四組斜滑塊均采用壓板固定，斜滑塊與滑動(dòng)導(dǎo)軌保持合理的配合間隙，保證側(cè)抽芯能順利抽出。

斜滑塊參與成型部分尺寸為540mm×4mm×15 mm，屬于窄凸起，其自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低;斜滑塊同時(shí)需要在導(dǎo)槽內(nèi)進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。為提高模具壽命，斜滑塊采用高硬熱處理鋼材，斜滑塊導(dǎo)滑部分及成型表面進(jìn)行表面淬火，熱處理硬度大于洛氏硬度50HRC。

三、模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及工作過程

為保證注塑過程中前、后模定位準(zhǔn)確，其導(dǎo)向除采用標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)柱-導(dǎo)套結(jié)構(gòu)外，前、后模同時(shí)設(shè)計(jì)了斜面精確定位。為保證能夠順利脫模，注塑模具采用直頂桿進(jìn)行直向頂出;合模時(shí)為防止斜滑塊與直頂桿出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，需要采用復(fù)位彈簧先行復(fù)位機(jī)構(gòu)。

模具裝配結(jié)構(gòu)如圖5所示。

四、結(jié)束語

大容量冷柜推拉門邊條一模兩腔注塑模設(shè)計(jì)方案基于塑件本身特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際注塑工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。模具整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、合理;注塑工藝滿足塑件實(shí)際性能要求和實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境;所生產(chǎn)的塑件能夠充分滿足相關(guān)技術(shù)要求。

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作者簡介：

周慧琳（1980-），女，河南許昌人，碩士，副教授，主要從事材料加工工程研究工作。

基金項(xiàng)目：

1.河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（16B460004）;2.河南省高等學(xué)校青年骨干教師培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目（2016GGJS-196）。