吸尘器外壳注射模设计

2021-05-06温煌英李勇飞

模具工业 2021年4期

温煌英，李勇飞

（1.广东科技学院，广东东莞 523000；2.桂林电器科学研究院有限公司，广西桂林 541004）

1 塑件外观要求与结构分析

图1所示为某吸尘器外壳，属于装配件，外观和尺寸精度要求高，设计与制造模具时要保证成型塑件的外观与尺寸。塑件材料为ABS+PC，ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料；PC为聚碳酸酯塑料，具有高强度、使用温度范围广、高透明性及自由染色性、耐疲劳性高等特点；ABS+PC结合了2种塑料的优异特性，广泛用在家电用品、汽车内部零件、通信器材及照明设备上。ABS+PC的成型温度为230～300℃，收缩率为0.5%。

图1 塑件结构

塑件结构特点及技术要求如下：①最大外形尺寸为180 mm×120 mm×65 mm；②外观面要求高，不允许存在熔接痕、收缩凹陷和斑点等缺陷；③塑件属于装配件，尺寸精度较高；④塑件倒扣多，增加了模具设计与制造难度，需要在滑块内设置斜推块实现脱模。

2 模具结构分析

根据塑件结构与产量要求，结合模具加工难易程度，模具采用1模1腔布局。塑件内表面有加强筋和螺钉柱，由动模成型，模具打开后塑件留在动模；外表面由定模成型，定模无镶件等拼装零件，可以保证塑件表面成型质量。

2.1 成型零件设计

型芯和型腔板采用组合式结构，各组成部件单独加工，节省制造时间。型芯使用模具钢718，模具钢718具有优越的力学性能和可加工性，加工工艺简单，还能延长模具零件的使用寿命。成型零件分型面应避免尖角与锐边，保证封料可靠。为方便加工和维修，动模设计了多个镶件，镶件采用台阶定位紧固。

2.2 浇注系统设计

浇口是浇注系统的核心，其形式和位置直接决定了塑件的成型质量。该模具为1模1腔结构，采用点浇口两点进料以缩短填充时间，保证填充完整及填充过程的较小温差。点浇口的优点是不影响塑件的成型外观，浇注系统凝料随模具打开可自动脱离塑件，缺点是不易加工，点浇口如图2所示。

图2 浇口

2.3 抽芯机构设计

塑件存在多个不同方向的倒扣，动模、定模均需设计抽芯机构，定模采用“T形块压块+T形块+镶件”抽芯，动模采用“斜导柱+滑块”抽芯，滑块滑动方向的倒扣采用滑块内设置“斜推块”抽芯，斜导柱与开模方向的夹角为18°，直径为φ16 mm，斜导柱与压块固定在定模板上，开模时由斜导柱带动滑块实现抽芯，同时带动斜推块脱离倒扣，合模时由压块作用滑块实现复位，同时推动斜推块复位。该模具侧向抽芯机构多，结构合理，抽芯动作安全，稳定可靠，抽芯机构如图3所示。

图3 侧抽芯结构

2.4 温度控制系统设计

为提高冷却效率，模具采用了直通式水路的温度控制系统，其中水路直径为φ6 mm，各冷却水路间隔距离控制在36 mm左右。其中定模侧设计了3组循环水路，动模侧设计了1组循环水路。由于滑块成型塑件的大部分面积，滑块内也应设计冷却水路，模具的冷却回路纵横交错，冷却总面积达到了塑件总面积的60%左右。模具各处温度均衡，冷却快速且充分，提高了模具的生产效率。

3 模具工作过程

模具总体尺寸为450 mm×450 mm×516 mm，结构如图4所示，模具经注射、保压、冷却、成型后开模。开模时，注塑机滑块带动动模，模具先从分型面PL1处打开，此时定模板与脱料板分离，浇口凝料与塑件自动分离，T形块压块14带动T形块13脱离塑件倒扣，分型面PL1的开模距离为10 mm，由限位钉控制；随后动模再从分型面PL2处打开，定模座板与脱料板分离，浇注系统凝料与喷嘴、拉料杆脱开，浇注系统凝料脱落；最后模具从分型面PL3处打开，动、定模分离，由斜导柱3带动滑块5实现抽芯，同时带动斜推块16脱离倒扣，完成开模行程30 mm后，注塑机顶杆推动推杆固定板9和推板10，最后由推杆将塑件推出，完成一次注射成型。合模时，注塑机滑块带动动模合模，压块推动滑块斜推块复位，T形块压块推动T形块复位，复位杆推动推杆固定板和推板复位，所有零件复位后开始下一次注射成型。