注塑機導油管135°彎管注射模設計

楊 娟，覃志高，周明理

（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；3.北海職業學院，廣西 北海 536000）

0 引 言

注塑機導油管135°異形彎管接頭用于特殊的管道結合位置，是一種需要設計特殊結構特征的功能件。塑件軸測圖如圖1所示，左端為圓弧管，外帶環筋，右端為直管；在圓弧管與直管結合部位的外壁上，附加設置了一個支架套管，用于與其他塑件的套接。支架套管內壁設置3個螺釘柱，下端設置一個直槽，支架套管與內壁直管之間形成塑件的夾壁槽，支架外壁上設置多條格筋；支架套管內還設置一個延長條，延長條上設置1個卡扣。圓弧管外壁設置4圈環筋及多個三角筋，綜合考慮塑件的使用情況，塑件材料使用收縮率為0.5%～0.6%的ABS工程塑料。

圖1 異形管接頭

1 分型面設計

針對圖1中的塑件，模具設計時，分型面的設置主要受制于以下因素：①圓弧管外壁的環筋及多個三角筋特征只能采用兩瓣式脫模方式；②支架套管的內壁特征只能沿支架套管內的中心線及3個螺釘柱的中心線方向抽芯脫模，且支架套管外壁上的格筋只能垂直于格筋所在面的垂直方向實施抽芯脫模，卡扣特征的脫模只能沿垂直于卡扣底面的方向實施抽芯脫模；③圓弧管內壁的脫模只能以圓弧旋轉方式抽芯脫模；④直管特征內壁需要實施抽芯脫模，其抽芯方向可與支架套管的內壁抽芯方向設置相同。

由上述分析可知待成型塑件只能在圖2所示的PL處分型，以便于成型塑件脫模及簡化脫模機構與模具結構。在PL面的分型設置下，成型塑件的自動脫模只需設置3個滑塊機構即可實現。相應的3個滑塊的作用是：①滑塊1成型夾壁槽、直槽、螺釘柱及成型管特征；②滑塊2成型圓弧管內壁特征；③滑塊3成型格筋及卡扣特征。環筋及塑件的其余外壁通過定模鑲件和動模鑲件成型和脫模。

圖2 分型及脫模設計

2 成型零件設計

在圖2所示分型狀態下，確定的成型零件設計如圖3所示，滑塊1對應為直管滑塊，滑塊2對應為圓弧滑塊，滑塊3對應為內抽芯滑塊。直管滑塊通過液壓機構驅動抽芯，圓弧滑塊通過液壓機構驅動齒條，齒條再驅動扇形齒輪，扇形齒輪通過轉動軸帶動圓弧滑塊實施旋轉抽芯。內抽芯滑塊綜合其驅動及鎖緊要求，可使用一個T形槽鎖緊塊鎖緊和驅動，對相應特征實施內收式抽芯。

圖3 成型零件設計

考慮塑件的生產效率，采用1模2腔布局，為精簡機構和優化模具結構，圖3中2個型腔的直管滑塊使用共同的液壓機構進行驅動，2個型腔中的圓弧滑塊也使用共同的齒條滑塊機構進行驅動，2個型腔的內抽芯滑塊同樣使用共同的T形槽鎖緊塊進行鎖緊和驅動。

澆注系統設計時，鑒于流道加工的方便性，使用φ8 mm的數控銑刀加工圓形流道，考慮結構空間設置，縮小模架的使用尺寸，澆口套使用斜澆口形式。

3 模具結構設計

3.1 動模與定模設計

按照分型面設置的1模2腔結構，對應的動、定模結構如圖4所示，結合脫模機構及簡化模具結構的要求，選用兩板模模架。在定模設置中，型腔板采用偏心布置方式，保證澆口套中心對準模架中心位置。對于模具整體型腔的澆注為偏心澆注，控制注射壓力，型腔板鑲件安裝在定模板內，材料使用2344合金鋼，使用單一的水路進行冷卻。

圖4 動模與定模結構

在動模中使用3個復合機構對2個型腔同步實施抽芯脫模，對應的機構分別為直管抽芯機構、彎管抽芯機構及內抽芯機構。待成型塑件的最終脫模使用推桿推出的方式實施，型芯鑲件安裝在動模板上，材料使用P20，同樣使用單一的水路進行冷卻。

3.2 模具結構

模具結構如圖5所示。

圖5 模具結構

（1）模具采用兩板模模架，動模板17的下方增加了動模墊板16，以便于彎管抽芯機構的安裝。

（2）彎管抽芯機構組件中，單個型腔的抽芯組件主要包括件3～件11，液壓缸35活塞桿驅動齒條滑塊11移動，齒條滑塊11再驅動扇形齒輪9繞轉動軸8的中心轉動，轉動軸8再帶動動模板17上位于圓弧壓條4內的圓弧滑塊3轉動，對成型塑件的圓弧管內壁實施轉動抽芯，圓弧滑塊3的位置由限位螺釘5限位。

（3）內抽芯機構。內抽芯機構組件主要包括件18～件20，模具打開時，T形鎖緊塊20的兩側斜T形槽同時驅動兩側的2個內抽芯滑塊實施內收抽芯，2個內收抽芯滑塊的限位則分別由各自的限位玻珠18限位。

（4）直管抽芯機構。直管抽芯機構為兩次抽芯機構，兩次抽芯之間設置有延時抽芯，延時距離為10 mm。機構組件包括件24～件27，第一次抽芯時，夾壁槽型芯24先抽出10 mm后，直管內壁型芯再抽出，2個型芯都由直管滑塊26驅動，直管滑塊26由液壓缸27活塞桿進行驅動。

（5）推出機構。塑件的最終脫模由多個推桿32推出實現，推桿32由推板14推動，推板14由注塑機頂桿通過連接桿進行連接并驅動。為防止推桿32與直管抽芯機構的滑塊、彎管抽芯機構的圓弧滑塊在復位時產生干涉，復位前，推桿32必須先退回復位，故推板14設置行程開關檢測其復位情況，只有推板14復位后，液壓缸27、35的活塞桿才能動作，驅動各自機構上的滑塊進行復位。

3.3 模具工作過程

模具工作時，機構的動作原理如下。

（1）液壓缸活塞桿先抽芯。模具開模前，因為液壓缸27、35為串聯式，液壓缸35活塞桿先動作，完成彎管內壁的抽芯，而后液壓缸27活塞桿動作，完成夾壁槽、直管內壁的抽芯。

（2）模具只有單一的分型面，注射完畢后開模時，注塑機滑塊驅動動模移動，模具在分型面處打開。

（3）推出。模具打開后，動模繼續移動，注塑機頂桿驅動推板14，推板14推動推桿將塑件從型芯鑲件21上推出，實現塑件的脫模。

（4）復位。復位時推出機構先復位，由行程開關15進行復位檢測，依次控制液壓缸27、35的活塞桿帶動其零件進行復位。

4 結束語

結合塑件結構設計了1模2腔兩板式注射模，采用單點側澆口進行澆注，主流道使用斜澆口襯套供料，優化了模具結構。為實現塑件的自動脫模，采用4種脫模機構輔助脫模，分別為彎管抽芯機構、直管抽芯機構、內收式抽芯機構、推桿推出脫模機構。模具結構設計利用模架結構空間，節約了材料成本。