音箱插小面盖注塑模设计

2015-11-22杨煦

机械制造 2015年4期

关键词：开模顶针塑件

□杨煦

广东省技师学院广东惠州 516100

音箱插小面盖注塑模设计

□杨煦

广东省技师学院广东惠州 516100

分析了音箱插小面盖的结构及成型工艺，介绍了音箱插小面盖注塑模结构、设计要点及模具工作过程，重点阐述了侧向分型抽芯机构的结构。经过生产实践验证，模具结构设计合理，使用寿命长，产品达到质量要求。

注塑模音箱插滑块侧向分型抽芯机构

1 产品结构及成型工艺分析

某工厂生产的音箱插小面盖，材料为PC，缩水率0.6%，塑料熔融温度高，熔融黏度大，流动性差，故成型时需较高的温度和压力，但成型时可达到很好的尺寸精度并在很宽的温度变化范围内保持尺寸的稳定性。图1所示的产品要求表面光洁、无流痕、无飞边、尺寸精度要求高，与底盒配合紧密。产品盖面厚2 mm，四周厚度1.4 mm，周边有3个锁扣，每个锁扣上都有凸台和侧孔，侧孔深均为3.5 mm。为使产品顺利脱模，此模具必须采用侧向分型抽芯机构。

2 模具结构设计

模具采用一模四腔，模架为二板模采用CI—3345—A70—B110—C90（外形尺寸为 330 mm×450 mm，定模板高度70 mm，动模板高度110 mm，垫块高度90 mm。），表面要求光洁无刮痕、无锈迹，导柱配合精度采用H7/f7，动模板和顶针板上设计有撬模角。为了保证产品的尺寸精度要求，模具在采用了4个定位块进行定位的同时，模仁部分还加工了4个定位楔紧台来精确定位。模具具体结构如图2所示。

▲图1 产品结构图

2.1 浇注系统设计

采用平衡式进胶，一模四腔，由于产品不具有对称性，排布方式如图3所示；主流道锥角设计为3°，小端直径4 mm，球面半径SR20 mm，其它相关尺寸如图4所示；为了不影响产品表面质量，采用潜伏式浇口。

2.2 成型零件设计

成型零部件主要包括定模型腔、定模镶件、动模型芯、侧型芯镶件、侧型芯滑块等，采用模具钢S136，该材料具有良好的抛光性能、切削加工性和抗腐蚀性能。定模型腔经热处理后，硬度达到50～52 HRC，形成产品上盖外表面，要求保留火花纹，具体保留位置如图5所示。定模镶件固定方式采用凸台结构。动模型芯、侧型芯镶件、侧型芯滑块经热处理后，要求硬度达到48～50 HRC，动模型芯要求成型产品的内表面部分进行抛光处理。

为了保证塑件尺寸精度，动、定模仁采用了4个定位楔紧台，定位牢固可靠，如图5所示。楔紧台倾斜角为5°，底部尺寸为20 mm×20 mm。为了方便装配，在动、定模仁一角做了基准标记，防止在装配过程装反。

2.3 T型楔紧块侧向分型机构设计

音箱插小面盖塑件两边有3个侧孔，与模具开模方向垂直，塑件成型后，必须采用侧向分型抽芯机构，将两边3孔侧向型芯抽出，这样能通过模具的顶出机构将产品从动模型芯上推出。

为了便于加工，成型部位与滑动部分做成组合形式，滑块上的成型部分可以同定模一起加工，提高模具质量，型芯做成镶拼结构，有利于加工及维修。侧向分型抽芯机构由T型槽滑座、T型滑块锁紧块、侧型芯镶块、T型侧型芯滑块、导滑槽压块、球形定位柱塞、限位螺钉、紧固螺钉等零件组成。各部分结构及侧抽机构的装配图如图6所示。T型楔紧块侧向分型抽芯机构的相关设计参数如下。

▲图2 模具结构装配图

▲图3 型腔布局图

▲图4 主流道尺寸图

（1）抽芯距的确定。产品侧孔深3.5 mm，侧抽安全量取2.5 mm，抽芯距S取6 mm。

（2）T型楔紧块设计与斜导柱设计一样，倾斜角一般情况下取12°≤α≤22°，倾斜角取值越大，模具尺寸减小，但所受的弯曲力和抽芯力会增大；取值减小，T型楔紧块和模具受力减小，但开模距就要增大。因此，该模具取中间值α=18°。

（3）为保证楔紧块承受注射压力，防止滑块后退，楔紧块要求有足够的强度。装配时，T型楔紧块镶入定模板14.5 mm进行螺钉紧固，同时为了增大合模时的锁紧效果，T型楔紧块外侧与动模板采用角度为5°、深度为29 mm的斜面配合。

（4）T型楔紧块与T型槽的配合间隙单边为0.5 mm，以保证运动的灵活性，同时使滑块的运动滞后于开模动作，以便分型面先打开一定的缝隙，让锁紧块先离开滑块斜面后，再驱动滑块作侧向抽芯运动。

（5）导滑槽压板装配后应低于分型面0.5～1 mm，与滑块配合精度采用H8/f7，配合面的表面要求较高，表面粗糙度值Ra≤0.8 μm。

（6）为保证滑块在开模后停留在预定位置，不发生任何移动，以避免合模时T型楔紧块不能准确地插入滑块的T型槽内，造成模具损坏。图2所示的模具采用了钢球弹簧定位销，同时为了安全起见，在滑块的末端增加了限位螺钉，以加强滑块的定位效果。

2.4 脱模机构设计

脱模机构采用顶针推出机构，每个塑件上使用了4根φ5 mm和2根φ6 mm的顶针来实现脱模，流道凝料的脱模使用了1根拉料杆和2根φ5 mm顶针。为了保证多顶针运动时不会由于各板上的顶针孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象，装配时顶针要求与顶针固定板、动模板、动模型芯单边间隙为0.5 mm，与动模型芯配合部分采用H8/f7的间隙配合。为了不影响塑件的正常使用，在顶针装配后，要求端面高出型芯0.05～0.1 mm。顶针具体排布如图2所示。

▲图5 动、定模仁结构

▲图6 侧向分型抽芯机构部分零件结构及装配图

3 模具工作过程

模具合模时，动模部分向前移动，T型槽滑块在楔紧块的作用下，克服钢球弹簧定位销的限制合模复位，并由楔紧块锁紧防止滑块后移。在一定的注射压力下，喷嘴将熔融塑料沿浇注系统注射到模具型腔，并将型腔中的空气，从分型面上开设的排气槽以及相配合的间隙中排出，完成注射过程。冷却后开模，动、定模从分型面打开，定模不动，动模部分向后移动，滑块上的斜面与锁紧块分开0.5 mm后，在T型楔紧块和弹簧的作用下，使滑块沿开模方向运动的同时作侧向抽芯运动，抽出产品的3个侧孔型芯。当滑块移动抽芯距S=6 mm后，滑块由球头定位柱塞定位，完成开模动作。然后在注塑机顶杆作用下，顶针垫板和顶针固定板带动顶针杆、拉料杆一起运动，实现塑件和浇注系统凝料的脱模。定模合模时，注塑机顶出杆退回，为避免顶针与侧型芯发生干涉，推出机构在复位弹簧和复位杆的作用下，将26根顶针、1根拉料杆复位，完成一个成型周期。