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河北華利機械配件有限公司

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(陜西西安710043    ??×?/span>

  【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。牛產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,制品成型后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。

    升降手柄的一端為臺階孔,與手柄頭配合,保證裝入手柄頭后手柄頭能夠轉動但不能擺動,升降手柄的另一端為帶門凸紋的孔,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產的批量大,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,所以成型后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來保證動模、定模、內型芯、外型芯、上模芯、下模:薛之間的準確的相互位置,以保證制品的尺寸精度和形狀,并避免模具中的零件發生碰撞和干涉。導套22、導柱23為模具中的導向元件,導套導柱的配合為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結構形式,澆注系統是指塑料熔體從注射機噴嘴出來后,到達模腔之前在模具中所流過的通道。其作用是將熔體從噴嘴平穩地輸送到模腔,并在熔體充模和固化定型過程中,將注射壓力和保壓力充分傳遞到模腔的各個部位,以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制品。因此在一模多型腔成型時,如果熔體到達各模腔的時間有差異,即么熔體最先到達的那個型腔將很快被填充完畢,可是其它型腔尚未填充滿,此時作用于熔體的只有克服熔體流動的阻力所必需的壓力,即在熔體填充時,熔體壓力是不高的,只到各型腔填充結束后,成型壓力才會急劇升高,當熔體一旦停止注入型腔,澆口就開始冷凝,最先填充完畢的型腔尚未達到規定的成型壓力,澆口就已冷凝硬化,這樣就得不到尺寸正確的物理性能良好的制品。為了防止發生這種現象,必須對澆口進行平衡,使各澆口在同一時刻開始和結束對型腔的填充。這就是注射模澆注系統的平衡設計,判斷澆注系統是否平衡,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,則可判定澆口系統基本是平衡的,反之澆口系統就不平衡。為了使澆注系統平衡,可根據實際情況對澆口和流道的截面積與長度進行設計調整,直到澆注系統各澆口的BGV值完全相等,澆注系統就達到了平衡。

    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,各澆口均為長方形狹縫。

2 .1.4頂出機構

    頂出機構是將塑料制品脫出模腔的裝置,其結構形式很多,本模具結構中采用的是推稈頂出。件4、件5、件24為推桿,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桿大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準確位置。同時在固定板11上還裝有復位桿3和拉料桿25。復位桿3的作用是在模具閉合時避免推桿與模具型腔碰撞,使推桿在與模具型腔碰撞之前提前復位。拉料桿25的作用是在模具開啟時,將制品留在動模上,最后由推桿將制品頂出。

2 .1.5  溫度調節系統

    在模具中設置溫度調節系統的目的是為了滿足塑料制品成型對模具的溫度要求,以保證塑料熔體的充模和固化定型。在模具結構中的溫度調節是通過水嘴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

    側向抽芯機構的種類很多,圖2模具結構中采用的是斜導柱式側向抽芯機構。斜導柱式側向分型機構是利用斜導柱、滑塊等傳動零件,把垂直的開模運動傳遞給滑塊,使之產生側向運動來完成分型與抽芯動作。該機構的特點是結構緊湊,動作安全可靠,加工制造方便,成本低。因此斜導柱抽芯機構是注射模設計中最常用的一種側向分型與抽芯機構。

    本注射模的側向分型與抽芯機構是由滑塊2、彈簧29、限位釕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。

    滑塊是斜導柱側抽芯機構中的一個主要零件,它將與滑板連接,完成側抽芯運動。注射成型零件的兩側方孔的形狀與尺寸均由它的運動精度來保證。由于滑板是薄片型芯,所以采用嵌裝和銷釘的固定方式。由于滑板在抽芯運動中,始終在件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,選擇這一角度是為了保證斜楔面能在合模時壓緊滑塊,而在開模時又能迅速脫開滑塊,以避免壓緊塊影響斜導柱對滑塊的驅動,壓緊塊的形式多樣,本注射模采用的是整體式,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。

    定位裝置是在開模過程中用來保證滑塊停留在剛剛脫離斜導柱的位置,不發生任何移動,以避免再次合模時斜導柱與滑塊碰撞,并能準確地能將斜導柱插進滑塊的斜孔中。本注射模是依靠彈簧、限位釘將滑塊停留在規定的位置。

2.2模具工作過程

    開模時動模13向后運動,安裝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在渭塊的帶動下向外運動,側抽芯動作完成。動模繼向后運動,斜導柱與滑塊脫離,滑塊運動到限位釘30的位置,限位釘在彈簧29的作用下將滑塊位置限定,最后推桿將塑料制品推出動模。

    合模時定模16首先與復位桿接觸,使推桿復位,動模繼續向前運動,斜導柱33準確插入滑塊的斜孔中,拔動滑塊運動,將滑板帶動到準確的位置,最后壓緊塊將滑塊壓緊,注射模具備注射條件。

結束語

    升降手柄注射模經過幾個月的生產,注射出的塑料制品完全符合產品圖紙和裝配要求,改變了臺階一端由于伸入定模中長度長,產品件留在定模中的難題,提高了生產效率和塑料制品的質量。

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