衛浴類異形管成型模設計

陳 志

（三威實業（珠海）有限公司，廣東 珠海 519000）

0 引言

成型塑件上的異形管如何在模具上順利脫模，是設計者需要考慮的問題。一般成型塑件的異形管都是用滑塊、斜頂結構、圓弧結構、液壓缸等抽芯，如遇到違背這些抽芯原理的異形管，設計者受設計思路的限制而束手無策，企業由于這些塑件脫模問題無法解決而損失訂單。

1 技術分析

圖1所示為衛浴水龍頭中心出水部分，屬于內部功能件，該塑件的難點是圖1中A-A所示的內孔區域。此內孔的成型在模具上無法通過滑塊抽芯脫模，因為形狀是異形，也無法通過圓弧抽芯結構實現脫模。塑件的壁厚為2.46 mm，經分析，在不改變塑件外形和內孔尺寸的情況下，將塑件拆分成3個部件，如圖2所示，分為上蓋、主體、焊接體。圖2A-A所示是上蓋和主體通過凹凸止口位精確定位，塑件外形尺寸和內孔尺寸沒有更改，這種拆分使得此異形管能通過動、定模開模時順利脫模。

圖1 衛浴水龍頭中心出水部分

圖2 塑件拆分

2 成型工藝分析

上蓋和主體部位都采用點澆口注射成型，最后上蓋和主體合在一起，焊接體成型也采用點澆口進澆。將上蓋、主體、焊接體組裝為整體，得到最終的成品，如圖3所示。進澆點位置通過MoldFlow軟件進行分析驗證，不做詳述。

圖3 點澆口位置

3 模具結構整體分析

在1副模具中成型3個不同的塑件，該模具結構不同于常規模具結構，3個部件在每一次開合模時需分別成型，因此動模型芯部分需要活動切換，實現不同的塑件成型。圖4所示為移動式型芯模具結構，主要零件及組件包含：流道切換機構、定模型芯、動模型芯、氣缸、氣缸連接塊、推出機構、防脫落機構、頂桿機構等。

圖4 模具結構

3.1 移動式型芯工作原理

圖5所示為動模型芯不同的位置狀態，圖5（a）為動模型芯位置狀態1。aⅠ型腔成型主體，開模后留在動模型芯，為下一步成型焊接體做準備。 bⅡ型腔成型上蓋，開模時由于防脫落機構的作用，上蓋固定在定模型芯，為下一步成型焊接體做準備。cⅢ型腔作用是上蓋主體組合在一起后成型焊接體，焊接體即為成品，通過頂桿推動推出機構推出，d型腔不成型。

氣缸通過氣缸連接塊與動模型芯連接，由于氣缸的推動作用，動模型芯位置狀態1切換到位置狀態2，如圖5（b）所示。此時a型腔不成型，bⅠ型腔作用是上蓋主體組合在一起后成型焊接體，通過頂桿推動推出機構推出，cⅡ型腔成型上蓋。dⅢ型腔成型主體，開模后留在動模型芯上，為下一步成型焊接體做準備。

圖5 動模型芯位置狀態

動模型芯的位置狀態通過氣缸控制依次切換為狀態1、狀態2，如此循環。

3.2 防脫落機構和推出機構工作原理

防脫落機構如圖6所示，推桿、復位桿用蓋板和螺釘固定在推桿固定板上。彈簧作用于推桿固定板，當模具開模時，由于彈簧的作用，會推動推桿固定板進而推動推桿。開模后，由于上蓋設計了防脫落定位柱，上蓋會固定在定模型芯，為下一步動作做準備。復位桿的作用是合模時使防脫落結構回位到合模狀態。

圖6 防脫落機構

圖7所示為推出機構，推桿、復位桿、彈簧用蓋板和螺釘固定于推桿固定板上，通過頂桿推動推出機構，推動推桿將成型塑件推出動模型芯，完成塑件的脫模。彈簧和復位桿的作用是確保推出動作結束后，推出機構能回位到合模狀態。

圖7 推出機構

3.3 流道切換機構動作原理

流道切換機構安裝在定模流道板上，用來控制不同的動模型芯位置狀態時的進澆，如圖8所示。氣缸通過氣缸固定板固定在定模流道板上，通過氣缸連接桿推動滑板往復運動，流道開關安裝于滑板上，跟隨滑板往復運動，使流道開關處于不同的位置。流道開關不同的位置可控制流道的連接和閉合，如圖9所示，多個流道開關組合運用可實現流道連通和閉合實現所需的功能。流道開關每一次的位置狀態分別對應每一次的模具合模成型狀態。

圖8 流道切換機構

圖9 流道閉合與連接狀態

4 效果展示

通過流道切換機構和移動型芯的配合，成型的塑件如圖10所示，每次開合模動作依次循環。由于是在1副模具上成型，上蓋和主體能夠配合良好，最終焊接效果也較好，塑件生產效率較高，滿足客戶的要求。

圖10 成型塑件

5 結束語

該模具結構具有傳統結構不能實現的功能，讓塑件分解為3個部分成型，采用移動切換動模型芯及流道切換的配合，實現異形管的脫模。傳統方案需3副模具實現塑件的成型：第1副模具成型主體，第2副模具成型上蓋，將第1、2副模具成型的塑件組裝好放入第3副模具中成型焊接體，得到最終的成品?，F在用1副模具即可成型焊接體，降低了制造成本，提高了生產效率。