登錄  |  注冊
english
河北华利机械配件有限公司

玻璃升降手柄注射模設計

2013/7/10 15:04:49

 

    西安國營黃河機器制造廠工模具公司(陝西西安710043    牛俊亮

  【摘要】對玻璃升降手柄的結構特點和成型工藝進行了分析,重點對模具結構和設計思路進  行了系統的分析。牛産的塑料制品質量穩定,達到了設計和使用要求。

  關鍵詞  升降手柄  斜導柱  滑塊澆注系統注射模

制品工藝分析

    升降手柄是汽車上用來升降玻璃的手柄,因此該零件要求有足夠的強度和剛性,能傳遞一定的扭矩,要求表面光整,制品成型後輔助工作量應盡量少。升降手柄由改性ABS材料注射成型,其尺寸與形狀如圖1所示。

    升降手柄的一端爲台階孔,與手柄頭配合,保證裝入手柄頭後手柄頭能夠轉動但不能擺動,升降手柄的另一端爲帶門凸紋的孔,與汽車玻璃升降機構配合,制品上有兩個1.6mmx9.6mm方孔,供裝卡簧使用。

    升降手柄的特點是生産的批量大,雖然制品尺寸不大,但分型面不在一個平面上,另外由于有兩個1.6mmx9.6mm的方孔,所以成型後需要側抽芯機構制品方能從模具中脫模,第三點是制品的大端是不通孔的凹凸紋,所以在模具設計中必須采用組合型芯,才便于型芯加工,便于模具的維修。

模具結構分析與模具工作過程

2.1  模具結構分析

    根據塑料制品的工藝分析,注射模緒構如圖2所示,通過分析圖2模具結構可知,升降手柄注射模的主要功能結構由成型零部件、合模導向機構、澆注系統、頂出機構、溫度調節系統、側向抽芯機構以及支承零部件組成。

2.1.1  成型零部件

    成型零部件主要由制品的幾何形狀與尺寸精度、表面粗糙度和一些特殊要求決定。因此要求成型零部件加工性能要好,便于裝配、便于維修、經濟性好。從圖2中知成型零件由定模16與動模13組成成型門模;外型芯14、內型芯15、下模芯18、上模芯19組成成型凸模。定模16與動模13組成的門模的尺寸精度與形狀決定制品的外形;外型芯14、內型芯15、下模芯18、上模芯19組成的凸模的尺寸精度與形狀決定制品的內部形狀與尺寸精度。

2 .1.2合模導向機構

    合模導向機構主要是用来保证动模、定模、內型芯、外型芯、上模芯、下模:薛之间的准确的相互位置,以保证制品的尺寸精度和形状,并避免模具中的零件发生碰撞和干涉。导套22、導柱23爲模具中的導向元件,導套導柱的配合爲H7/f7,導柱與導套裝配同軸度要求小于O.Olmm。導柱采用20鋼滲碳淬火5055HRC。導套采用45鋼淬火4545HRC。導套內孔表面硬度應低于導柱工作表面的硬度,這樣可以改善兩者乏間的摩擦情況,防止導柱或導套被拉毛。

2 .1.3  澆注系統

    根據塑料制品的結構分析,從圖2中可以知道,本注射模采用的是一模二腔的结构形式,澆注系統是指塑料熔体从注射机喷嘴出来后,到达模腔之前在模具中所流过的通道。其作用是将熔体从喷嘴平稳地输送到模腔,并在熔体充模和固化定型过程中,将注射压力和保压力充分传递到模腔的各个部位,以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑料制品。因此在一模多型腔成型时,如果熔体到达各模腔的时间有差异,即么熔体最先到达的那个型腔将很快被填充完毕,可是其它型腔尚未填充满,此时作用于熔体的只有克服熔体流动的阻力所必需的压力,即在熔体填充时,熔体压力是不高的,只到各型腔填充结束后,成型压力才会急剧升高,当熔体一旦停止注入型腔,浇口就开始冷凝,最先填充完毕的型腔尚未达到规定的成型压力,浇口就已冷凝硬化,这样就得不到尺寸正确的物理性能良好的制品。为了防止发生这种现象,必须对浇口进行平衡,使各浇口在同一时刻开始和结束对型腔的填充。这就是注射模澆注系統的平衡设计,判断澆注系統是否平衡,可采用BGV的澆口平衡值來進行粗略估算。如果各個澆口計算出的BGV值相等,则可判定浇口系统基本是平衡的,反之浇口系统就不平衡。为了使澆注系統平衡,可根据实际情况对浇口和流道的截面积与长度进行设计调整,直到澆注系統各浇口的BGV值完全相等,澆注系統就达到了平衡。

    上式表明,流道達到平衡,澆口才易于達到平衡。因此在考慮澆口平衡設計時,應首先考慮流道的平衡。下面就升降手柄注射模澆口系統平衡計算如下:從圖2中可知,模具中有兩個形狀和尺寸完全相同的模腔,各澆口均爲長方形狹縫。

2 .1.4頂出機構

    頂出機構是将塑料制品脱出模腔的装置,其结构形式很多,本模具结构中采用的是推秆顶出。件4、件5、件24爲推杆,共計16根,分別固定在頂板9、固定板11上,其固定板上的孔徑可比推杆大0.30.5mm。頂板9與固定板11通過推板導柱8、導套10來保證其在模具中的准確位置。同時在固定板11上還裝有複位杆3和拉料杆25。複位杆3的作用是在模具閉合時避免推杆與模具型腔碰撞,使推杆在與模具型腔碰撞之前提前複位。拉料杆25的作用是在模具開啓時,將制品留在動模上,最後由推杆將制品頂出。

2 .1.5  溫度調節系統

    在模具中设置溫度調節系統的目的是为了满足塑料制品成型对模具的温度要求,以保证塑料熔体的充模和固化定型。在模具结构中的温度调节是通过水嘴27、密封圈26與開設在定模16、動模13中的水道來實現的。

2 .1.6側向抽芯機構

    側向抽芯機構的种类很多,图2模具结构中采用的是斜導柱式側向抽芯機構。斜導柱式侧向分型机构是利用斜導柱、滑块等传动零件,把垂直的开模运动传递给滑块,使之产生侧向运动来完成分型与抽芯动作。该机构的特点是结构紧凑,动作安全可靠,加工制造方便,成本低。因此斜導柱抽芯机构是注射模设计中最常用的一种侧向分型与抽芯机构。

    本注射模的側向分型與抽芯機構是由滑塊2、彈簧29、限位钌30、滑板31、固定銷32、斜導柱33與導軌1組成。由圖3可計算抽芯機構的各參數。

    (3)滑塊設計。

    滑块是斜導柱侧抽芯机构中的一个主要零件,它将与滑板连接,完成侧抽芯运动。注射成型零件的两侧方孔的形状与尺寸均由它的运动精度来保证。由于滑板是薄片型芯,所以采用嵌装和销钉的固定方式。由于滑板在抽芯运动中,始终在件14外型芯滑槽中運動不脫離,因此在滑塊固定滑板的槽上下各大0.2mm,這樣做的目的是避免滑板在運動中受裝配和加工精度的影響受力。

    (4)壓緊塊的設計。

    壓緊塊的工作面是斜楔面,楔角3=ce+3=15+3=180,选择这一角度是为了保证斜楔面能在合模时压紧滑块,而在开模时又能迅速脱开滑块,以避免压紧块影响斜導柱对滑块的驱动,压紧块的形式多样,本注射模采用的是整体式,即在定模16上裝4個壓緊塊,這樣壓緊可靠,能承受較大的側向力。但加工性不經濟。

    (5)定位裝置的設計。

    定位装置是在开模过程中用来保证滑块停留在刚刚脱离斜導柱的位置,不发生任何移动,以避免再次合模时斜導柱与滑块碰撞,并能准确地能将斜導柱插进滑块的斜孔中。本注射模是依靠弹簧、限位钉将滑块停留在规定的位置。

2.2模具工作過程

    開模時動模13向后运动,安装在定模板上的斜導柱33分別拔動4個滑塊向外運動,滑板31在渭块的带动下向外运动,侧抽芯动作完成。动模继向后运动,斜導柱与滑块脱离,滑块运动到限位钉30的位置,限位釘在彈簧29的作用下將滑塊位置限定,最後推杆將塑料制品推出動模。

    合模時定模16首先与复位杆接触,使推杆复位,动模继续向前运动,斜導柱33准確插入滑塊的斜孔中,拔動滑塊運動,將滑板帶動到准確的位置,最後壓緊塊將滑塊壓緊,注射模具備注射條件。

結束語

    升降手柄注射模经过几个月的生产,注射出的塑料制品完全符合産品图纸和装配要求,改变了台阶一端由于伸入定模中长度长,産品件留在定模中的难题,提高了生产效率和塑料制品的质量。

华利膠木手轮