弹性套成型工艺分析与模具设计.pdf

模具工业 2023年第49卷第8期弹性套成型工艺分析与模具设计朱定远（柳州铁道职业技术学院，广西 柳州 545616）摘要：针对弹性套的注射成型，结合其结构特点，设计了1副1模1腔三板注射模，采用6个点浇口进料，模具分4次开模。定模一侧设置了推板以保证成型塑件从定模型腔中脱模，动模一侧设置了6根推杆推出滑块机构以保证成型塑件从动模型芯上脱模。模具结构新颖，降低了设计制造难度，可为成型同类塑件的模具设计提供借鉴。关键词：测试装置；弹性套；模具设计；定距拉杆中图分类号：TG76；TQ320.662 文献标识码：B 文章编号：1001-2168（2023）08-0046-04 DOI：10.16787/ki.1001-2168.dmi.2023.08.008Process analysis of elastic sleeve and the mould designZHU Dingyuan(Liuzhou Railway Vocational Technical College,Liuzhou,Guangxi 545616,China)Abstract:According to the injection moulding of elastic sleeve,combined with its structural characteristics,a three-plate injection mould with one cavity was designed.It adopted six point gates,and the mould was opened four times.An ejector base plate was arranged on the fixed half of mould to ensure that the molded part was demoulded from the cavity,and six ejector pins were arranged on the move half of mould to eject out the slider mechanism to ensure that the molded part was demoulded from the core.The mould structure was novel and easy to manufacture.Key words:testing device;elastic sleeve;mould design;limit blot0引 言模具设计合理，可以提高模具设计的效率和质量，同时也可以减少模具设计过程中的失误，模具正确的设计方法至关重要1-3。现以羽毛球拍力学性能测试装置弹性套的注射成型为例，首先对塑件进行成型工艺分析，得到塑件成型的各项数据和指标，然后结合模具的注射工艺、材料特性等进行模具设计。1弹性套结构分析弹性套结构如图1所示，材料为PC+ABS，收缩率为0.53%0.59%。塑件主体为两层圆柱形管件，顶端圆台盘直径为97.5 mm，底端为锥管，高度为40.2 mm。在锥管和顶端圆台盘之间间隔设有2种不同朝向的棘刺，一种外径为65.3 mm，另一种外径为48.6 mm，每一种分3组，每一组又含有4个荆棘。塑件的中部为直径20 mm的小套管，高度为87.9 mm。成型该塑件的模具有2个设计难点：浇注系统的开设；成型塑件的脱模。2分型及成型零件设计针对塑件的结构特点及成型难点，采用图2所示的分型，以P1、P2面将型腔分割成三层4-6。为便于成型塑件的脱模，P2面以上的成型零件分割成上端中心型芯镶件1和上端推出镶件2，P1面和P2面之间的成型零件分为6组，以其中的1组为例，该组成型零件包括侧面上镶件3和侧面下镶件5，侧面上镶件3和侧面下镶件5在模具中安装时使用螺钉紧固在一起。P1面以下的成型零件为型芯镶件，也进行二次分割，分割为下端型芯镶件 7 和下端中心型芯镶件8。上述分型设计，成型塑件的脱模可以按以下步骤完成：塑件在上端中心型芯镶件1上由上端推出收稿日期：2023-02-25。基金项目：中国职业技术教育学会 2021 年度立项课题项目（2021B101）。作者简介：朱定远（1986-），男（汉族），广西北海人，讲师，主要研究方向为体育教学。46模具工业 2023年第49卷第8期镶件2向下推出；然后6组侧面镶件由各推杆推出，镶件推出的同时实施侧面抽芯。以侧面上镶件3和侧面下镶件5为例，滑块推杆10将侧面上镶件3和侧面下镶件5向上推出时，侧面上镶件3和侧面下镶件5将成型塑件从下端中心型芯镶件8和下端型芯镶件7上推出；推出的同时，侧面上镶件3和侧面下镶件5同步向左边侧抽芯。为保证塑件中心部位的推出脱模，下端中心型芯镶件 8内还设有推杆 9辅助推出，塑件从下端中心型芯镶件8中推出后自动脱落，实现完全脱模。3模具结构设计3.1结构布置结合塑件产量需求和模具制造成本7,8，模具结构布置为1模1腔较为合理，如图3所示。模架选用三板模模架，定模一侧须实施一次推板推出动作，因而在定模一侧需要增加的开模动作控制机构件有长拉杆12、弹簧定距拉杆13、脱料板拉杆14、顺序开启器15。动模一侧需要辅助添加的机构件有拉模扣18、复位杆16、复位弹簧17。因分型面P1、P2面之间的外壁脱模需要使用6组侧抽芯滑块机构，动模一侧布置了 6 个机构 M1M6用于塑件外壁的脱模。与外壁脱模同步进行的动作是塑件被中心推杆19、小推杆20从下型芯镶件上推出。考虑塑件外壁上有众多枝杈，型腔难充满的特点，将型腔的浇注分为6个区域，以保证各枝杈末端都获得充足的充填压力，如图3（a）所示，型腔采用6个点浇口均布在其上方进行浇注，分别为浇口G1G6，浇口直径为0.8 mm。由于型腔周边设有较多侧抽芯机构，且各侧抽芯机构尺寸小，难以设置冷却管道，经综合分析，确定型腔使用C1、C2水路进行冷却。C1水路用于上端推出镶件2的冷却，C2水路用于侧面上镶件3、4的冷却。3.2结构安装模具结构如图4所示，上端中心型芯镶件1由楔紧块24及定位销37紧固安装在定模板27内，其外圆柱面上套装有上端推出镶件2，设计为推板形状。侧面上镶件3、4设计成滑块形式，且分别与侧面下镶件5、6紧固，通过与斜楔35上的T形导轨滑动配合而安装在斜楔35上，斜楔35上端设有用于滑块限位的锁紧块36，防止滑块被顶出后脱落，6个滑块及其对应驱动的斜楔 35 都安装在动模板 28内。下端型芯镶件7用螺钉紧固安装在动模垫板29上，同时也用于将下端中心型芯镶件8紧固安装在动模垫板29上。推杆9、滑块推杆10、11安装在推杆固定板32上，脱料板26、定模板27、上端推出镶件2上分别设置导套3941与导柱38滑动配合，用于模板的滑动导向。模具分4次打开，开模顺序为PL1PL2PL3PL4，控制开模顺序的机构件包括长拉杆12、弹簧定距拉杆13、脱料板拉杆14、顺序开启器15、拉模扣18。其开模原理：注塑机滑块带动动模后退，由于顺序开启器15将定模板27、上端推出1.上端中心型芯镶件 2.上端推出镶件 3.侧面上镶件 4.侧面上镶件 5.侧面下镶件 6.侧面下镶件 7.下端型芯镶件 8.下端中心型芯镶件 9.推杆 10.滑块推杆 11.滑块推杆图2分型设计图1弹性套结构47模具工业 2023年第49卷第8期1.上端中心型芯镶件 2.上端推出镶件 3.侧面上镶件 4.侧面上镶件 5.侧面下镶件 6.侧面下镶件 7.下端型芯镶件 8.下端中心型芯镶件 9.推杆 10.滑块推杆 11.滑块推杆 12.长拉杆 13.弹簧定距拉杆 14.脱料板拉杆 15.顺序开启器 16.复位杆 17.复位弹簧 18.拉模扣 19.中心推杆 20.小推杆 21.浇口套 22.定位圈 23.拉料杆 24.楔紧块 25.定模座板 26.脱料板 27.定模板 28.动模板 29.动模垫板 30.螺钉 31.垫块 32.推杆固定板 33.推板 34.动模座板 35.斜楔 36.锁紧块 37.定位销 38.导柱 39.导套 40.导套 41.导套 42.复位杆图4模具结构 （a）定模仰视结构 （b）定模俯视结构2.上端推出镶件 3.侧面上镶件 7.下端型芯镶件 8.下端中心型芯镶件 10.滑块推杆 12.长拉杆 13.弹簧定距拉杆 14.脱料板拉杆 15.顺序开启器 16.复位杆 17.复位弹簧 18.拉模扣 19.中心推杆 20.小推杆 C1、C2.冷却水路 G1G6.点浇口 M1M6.滑块机构编号图3模具结构布置48模具工业 2023年第49卷第8期镶件2、动模板28锁紧，同时拉模扣18也将上端推出镶件2和动模板28锁紧，模具首先在PL1面处打开，随着动模继续后退，长拉杆12将拉动脱料板26后退，PL2面打开，脱料板26直到被脱料板拉杆14拉住而不能继续后退，与此同时，顺序开启器15开锁，定模板27、上端推出镶件2、动模板28分离。随着动模的继续后退，动模板28通过拉模扣18的摩擦力拉着上端推出镶件2克服弹簧定距拉杆13的弹力而在PL3面打开，上端推出镶件2将成型塑件从上端中心型芯镶件1推出，使塑件留于动模一侧。随着动模继续后退，上端推出镶件2不能继续下行，上端推出镶件2与动模板28分离，PL4面打开，弹簧定距拉杆13的弹力迫使上端推出镶件2与定模板27同步闭合，塑件留于动模侧。4模具工作原理模具工作原理如下。（1）模具闭合完成注射过程，等待开模。（2）模具动模后退，首先在PL1面处打开，6个点浇口凝料与塑件分离。（3）动模继续后退，PL2面打开，脱料板26将流道凝料从拉料杆23上推出而脱落。（4）动模继续后退，PL3面打开，上端推出镶件2将成型塑件从上端中心型芯镶件1上推出而留于动模侧。（5）动模继续后退，PL4面打开，PL3面同步闭合，塑件与上端推出镶件2完全脱离。（6）动模继续后退到一定位置，注塑机顶杆推动推板33推出，滑块推杆10、11推动滑块，一边侧抽芯一边配合推杆9同步将成型塑件从下端中心型芯镶件上推出，直到塑件自动脱落，实现完全脱模。（7）复位时推板 33 先复位，而后模具按 PL1PL2PL3PL4顺序闭合，模具开始下一次注射成型。5结束语设计了1副6个点浇口三板模用于塑件的自动注射成型。模具结构特点：采用推板推动推杆而驱动侧抽芯滑块实施侧抽芯脱模；使用多点式点浇口对型腔进行浇注，以确保型腔完全充填；定模一侧增加了上端推出镶件2将成型塑件从定模侧辅助推出，以确保塑件脱模稳定，模具由普通三板模的3次开模改变为4次开模，简化了结构且实现了自动化生产。参考文献：1 冯振礼,肖国华.手机套复合浇注系统内外抽芯三板模设计J.工程塑料应用,2021,49(7):102-107.2 王鑫,王静,杨林康,等.侧浇口进胶的三板模模具设计J.中国塑料,2017,31(12):124-127.3 尹小定.基于CAD/CAE技术的控制面板注塑模设计J.塑料科技,2016,44(6):61-65.4 汪哲能.医用输液泵体多层式复合脱模机构与注塑模具结构设计J.工程塑料应用,2017,45(11):81-87.5 吴炳进.声呐面罩壳八滑块六次抽芯复合机构注塑模具设计J.中国塑料,2019,33(6):117-126.6 胡宏伟,肖国华.云台外罩多抽芯机构注射模设计J.模具工业,2017,43(10):51-55.7 赵利平,侯贤州,罗哲,等.汽车后保险杠热流道大型精密注塑模具设计J.塑料科技,2022,50(12):94-98.8 欧阳波仪.汽车仪表罩倾斜式多种脱模机构及其注塑模具设计J.塑料工业,2016,44(9):70-75.49