簾珠自動機導流片注射模設計

蔣愛榮，趙佳萌

（1.百色職業學院，廣西 百色 533000；2.柳州城市職業學院，廣西 柳州 545036）

0 引 言

設計注射模時，脫模方式影響模具結構，主要表現在分型方式的選用需考慮塑件脫模方便、機構簡單以及模具零件加工方便[1-4]。塑件有多個特征且脫模方向不同時，采用常規的滑塊、斜推桿等機構無法脫模的情況下，可使用多次分區、分次序脫模的方式實現脫模[5-8]。因而，模具結構和具體部位的脫模機構需進行創新設計[9-11]。

1 簾珠自動機導流片

某簾珠自動機導流片結構如圖1 所示，為多曲面復合的薄殼塑件，其主要特征為曲面片，在該曲面片上設置了1個導流槽，導流槽與曲面片結合后，曲面片上端的翻邊與導流槽內側的深凹槽之間形成倒扣槽，倒扣槽、孔③特征是成型塑件脫模的難點，影響模具結構設計。針對倒扣槽及孔③特征，需設計特殊脫模機構實現2種特征的自動脫模。PC材料強度較好，但存在缺口效應，而ABC 材料成型性好，但強度不如PC，所以塑件材料使用改性合金塑料ABS+PC，以集合ABS 和PC 兩者的優點，材料收縮率為0.55%，所成型的塑件表面光滑性好、耐磨。

圖1 簾珠自動機導流片

2 分型設置及型腔布局

2.1 分型設置

鑒于倒扣槽及孔③特征脫模困難的問題，分型設置如圖2 所示。待成型塑件按圖2 所示位置擺放后，以待成型塑件最大外輪廓作為分型線。型腔成型塑件的零件由型腔板鑲件、型芯鑲件、浮動型芯、側頂型芯構成。

圖2 分型設置

采用此分型設置后，塑件脫模步驟如下：①PL面打開，型腔板鑲件先分離；②塑件被浮動型芯按Z+方向頂起，型芯鑲件與塑件分離；③側頂型芯將塑件從浮動型芯上側頂出，塑件留在側頂型芯上；④高壓氣槍將塑件從側頂型芯上吹出，實現塑件脫模。

2.2 型腔布局

模具使用1 模1 腔布局，澆注系統使用普通流道+側澆口形式。

2.3 成型零件設置

成型零件形狀如圖3 所示，浮動型芯1 是一種活動成型鑲件，由推板上的推桿與之連接并固定在一起聯動。考慮閉合后浮動型芯與其他成型零件的穩定性，其上、下部位都需要設計倒錐，以通過模板的錐面鎖緊保證其穩定性。型芯鑲件2則通過螺釘緊固在動模板上，其上端設置用于與型腔板鑲件閉合時相配合邊緣錐臺。

側頂型芯3 安裝在浮動型芯1 內，通過液壓缸5及頂桿4 推動進行側面頂出。型腔板鑲件、型芯鑲件2、浮動型芯1 和側頂型芯3 的材料采用合金鋼2738H（Cr-Ni-Mo合金鋼）。該鋼約添加1%的Ni，預硬度好，并提高了淬透性能，大截面厚板硬度分布均勻，主要應用于大型塑料模，如汽車保險杠、電視機外殼等模具。

圖3 成型零件設計

3 模具結構布置

3.1 模具結構

模具結構如圖4 所示，采用兩板模結構、1 模1腔布局。流道及澆口直接在定模板20上加工，流道凝料脫模時由定模彈料銷4 彈出。冷卻系統設計時，對型腔板鑲件2、型芯鑲件1、浮動型芯3 和側頂型芯5 都設置冷卻水道，以保證塑件均勻冷卻。型腔通過成型零件之間的配合間隙進行排氣，配合間隙≤0.015 mm。定模板20 和動模板18 閉合時，使用四角分布的4 個精定位塊19 增強閉合的定位準確性。

圖4 模具結構

3.2 脫模機構設置

塑件脫模機構為復合式結構，包括2個子機構：①用于浮動型芯3的頂出機構；②安裝于浮動型芯3上的側頂型芯5的側頂出機構。

用于浮動型芯3 的頂出機構組件主要包括：液壓缸錐度頂塊10、液壓缸頂桿11、3根浮動型芯頂桿12 和浮動型芯1。浮動型芯頂桿12、液壓缸頂桿11都安裝于推板固定板上，由推板16驅動。液壓缸頂桿11 通過螺釘與液壓缸錐度頂塊10 組合，用于將液壓缸8 與浮動型芯3 同步頂出，復位時依靠其錐度進行精確復位。同樣，浮動型芯3 也與浮動型芯頂桿12 通過頂桿端部的螺釘緊固組合，浮動型芯3的上、下部分設置成四周錐面形狀，并在定模板20、動模板18 上分別增設上錐度塊7、下錐度塊9 以保證其復位準確性。

側頂出機構組件包括：側頂型芯5、側頂桿6、液壓缸8、側頂桿套13 和側頂型芯定位擋塊17，機構安裝于浮動型芯3 內，用側頂型芯5 將塑件從浮動型芯3側面頂出。

3.3 模具工作原理

注射完成后，模具動、定模在PL處打開，塑件的局部區域從型腔板鑲件2 上脫出，動模按-Z方向下行時，打開一定距離后，注塑機頂桿頂住推板16 保持不動，而動模板18 則繼續下行，浮動型芯頂桿12驅動浮動型芯3 及其上方的側面頂出機構運動，塑件局部區域從型芯鑲件1 上脫出，浮動型芯3 被頂出一定距離后，液壓缸8 驅動側頂型芯5 按-Y向運動，從而將塑件的部分區域從浮動型芯3上推出，塑件留在側頂型芯5上，運動一定距離后，通過注塑機的外接氣壓槍將塑件從側頂型芯5 上吹落，實現塑件脫模。

4 結束語

結合塑件的形狀特點，設計了1 模1 腔兩板注射模。針對塑件脫模困難的問題，設計了復合式脫模機構實現塑件的自動脫模，復合式脫模機構由浮動型芯頂出機構和側面頂出機構構成。脫模機構工作時，首先由注塑機頂桿推動推板驅動浮動型芯及側面頂出機構運動，實現塑件部分區域的脫模，再通過液壓缸驅動側面型芯將塑件從浮動型芯上按側面方向推出，最終依靠外部吹氣系統將塑件從側面型芯上吹落，保證塑件的自動化生產。模具結構與脫模機構簡單實用，動作可靠性好，能有效降低模具加工難度及模具制造成本。