摩托车转向灯灯盖注塑模具设计*

2014-03-27李润娟

机械研究与应用 2014年3期

李润娟，王胜

(河南广播电视大学，河南郑州 450008)

0 引言

注塑成型是将料筒中已加热熔融的塑料注射到闭合模具的型腔中成型的一种方法，具有生产效率高、质量好、成本低等优点［1］。摩托车转向灯灯盖是摩托车上的常用零件，随着塑料模具产业的迅速发展，通过注塑成型，缩短了摩托车转向灯灯盖零件的设计与制造周期，降低了产品的成本，提高了产品的市场竞争力［2］。笔者对摩托车转向灯灯盖结构工艺性进行了分析，设计出了一套结构合理的注塑模具。

1 塑件的结构工艺性分析

该设计塑件为摩托车转向灯灯盖，它被用于摩托车上面，是一种应用普遍的制件，大批量生产。选用的材料为苯乙烯－丁二烯－丙烯腈共聚物(ABS)，图1为该摩托车转向灯灯盖的二维工程图。

由图可知，该塑件的尺寸不大，其外部结构比较简单，没有不规则的形状，整体形状为圆柱和孔组成，其结构符合塑件的设计要求，该零件属于简单零件，模具设计时不必设计侧向分型抽芯机构。产品成型后，该零件的表面质量要求没有缺陷、毛刺、表面光滑没有棱角。

通过以上分析可知，制品的总体要求不高，加工和成形都可以得到保证。该塑件采用UG建模后，其三维造型如图2所示。

图1 摩托车转向灯灯盖塑件工程图

图2 摩托车转向灯灯盖的三维造型图

2 模具结构设计

2.1 型腔的分布

根据注射量、锁模力、产品的精度要求、经济性，选择模具的型腔的数目为8个。综合考虑到模具的复杂程度拟采用图3所示的型腔排列方式。

2.2 分型面的确定

分型面的合理选择对塑件的成型、脱模、模具结构和制造成本都有影响，选择分型面时应综合分析比较［3］。通过对塑件的结构进行分析，结合分型面的选择原则，该塑件分型面的选择如图4所示。

图3 型腔分布图

图4 分型面图

2.3 浇注系统设计

根据塑件的原料及尺寸、型腔的数目及布置，采用普通浇注系统，由于是多型腔模，必须设置分浇道，用侧浇口从零件的分型面处进料。

2.3.1 主流道设计

主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的浇口套。本设计中浇口套结构如图5所示。

图5 浇口套

2.3.2 分流道设计

分流道的截面采用圆形截面，结构采用平衡进料的分流道形式，为了保证各个进料口同时均衡的进料，分流道与浇口的连接设计为圆形分流道与圆形浇口的连接形式。

2.3.3 浇口设计

针对摩托车转向灯灯盖的具体结构，浇口选择在灯盖一侧的侧浇口，这种浇口可以简化模具结构，减少浇注塑料的消耗量，提高生产效率。

2.4 凸凹模的结构设计

2.4.1 凹模结构的设计

凹模用来成型塑件外表面，多装在注塑机的固定板上。该设计的凹模用整体嵌入式。这种形式的凹模结构简单、牢固，不易变形，可单独加工;型腔形状与尺寸一致性好，用于塑件尺寸不大的多腔模;并且塑件无拼缝痕迹。结构如图6所示。

2.4.2 凸模结构的设计

凸模用于成型塑件内表面，通常安装在注射机动模板上。由于注塑成型中，常让塑件留在凸模上，所以凸模上常装有顶出机构，以方便塑件脱模，其结构如图7所示。

图6 凹模结构示意图

图7 凸模结构示意图

3 模具总体结构及工作原理

3.1 模具总体结构

该塑件的模具总体结构如图8所示。

图8 摩托车转向灯灯盖模具二维总装图

3.2 模具的工作原理

图8为该摩托车转向灯灯盖的模具总装配图。它采用双层型腔注射模，采用的是可以拉断分离的两级主流道和侧浇浇口，两层分流道开设在型芯固定板8上面，来自注射机喷嘴的熔料，在经过第一级主流道和上层分流道注入到上层型腔的同时，通过第二级主流道及下层分流道注入下层型腔完成充模。开模时，在摆钩26和挂块27的限制及弹簧23的作用下，首先从Ⅰ面分型。由于塑件对型芯的包紧力，上层塑件及流道的凝料留在定模推件板11的一侧，Ⅰ面分型时将上层浇口及主流道细颈处拉断，实现上层塑件与分流道及第二级主流道的自动分离。Ⅰ面分型至限位螺钉19限定的距离时，型腔固定板8继续移动，并拉动定模推件板11，在Ⅱ处分型，将上层塑件及流道凝料脱落。此时由于限距拉板9的作用，型腔固定板8停止移动，同时压板22迫使摆钩26与挂块27脱离。由于塑件对型芯34的包紧力，使下层塑件、流道凝料及推件板30一起随动模移动，Ⅲ面开始分型，同时拉断下层浇口。继续开模，注射机顶杆顶住模具顶出机构，并限制推件板移动，此时Ⅳ面打开，将下层塑件及流道凝料脱落。模具重新闭合，即开始下一个成型周期。