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遥控面板注塑工艺及模具设计

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摘要:介绍了遥控面板注塑成型工艺及模具设计。利用侧浇口进料,采用组合式型芯型腔结构,其中内部倒扣利用斜顶结构实现成型。对同类型模具设计提供借鉴。

关键词:斜顶;侧浇口;型芯型腔;成型

1塑件结构特点与工艺性分析

图1所示塑件是空调遥控面板,材料为聚碳酸酯(PC),为无色透明粒料,要求具有一定的强度和耐磨性能,中等精度,外表面无瑕疵、美观、质量轻、性能可靠。(1)塑件外形尺寸:长121mm最大宽度47mm最大高度15mm,平均料厚1mm,属薄壳类。(2)塑件内侧面设计有倒扣,注射成型时需要斜顶结构来实现成型。(3)影响因素众多,塑件尺寸公差要求按国标GB/T14486-2008设计,属大批量生产。

2模具设计

本模具为采用一模两件,侧浇口进料,设置冷却系统、推出机构的注射成型模具,模具结构如所示。采用聚碳酸酯(PC),其成型收缩率为0.5%~0.8%,根据经验,取0.55%。

2.1分型面选择

该塑件外形要求美观,无瑕疵,表面质量较高。根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件,采用塑件则留在动模一侧,模具结构也较为简单,选择塑件底面作为分型面。

2.2浇注系统设计

由于该塑件外观质量要求较高,浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时,也应尽量简化模具结构。根据对该塑件结构的分析及已确定的分型面的位置,综合对塑料成型性能、浇口和模具结构的分析比较,确定该塑件的模具采用侧浇口形式。

2.3主要成型零件设计

由于成型零件直接与高温高压的塑料相接触,它的结构质量直接影响道塑件质量,因此要求它有足够的强度、刚度和耐磨性以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力。凹模采用CrWMn。热处理硬度要求达淬火至54~58HRC。成型表面镀铬深度为0.015~0.02mm,镀铬后抛光,脱模斜度0.2°成型部分达Ra为0.10μm;配合部分应达Ra0.8μm;其余部分应达Ra为6.3μm;型芯采用组合式型芯结构,该型芯结构相对牢固。材料采用CrWMn。

2.4斜顶侧向分型机构设计

该空调遥控面板内部倒扣需要利用斜顶侧向分型抽芯分型机构成型。采用如图的斜顶机构,在顶出过程中,斜顶在顶出力的作用下,沿动模板13及型芯25上的避空孔运动,完成侧向成型。综合考虑模具结构,斜顶顶部与成型面做成一体,便于成型与塑件的推出,为避免铲胶斜顶顶部与成型部分留有空隙0.05mm。根据模具结构与相对运动,斜顶高L为125.6mm,斜顶倾斜角取α=6°,长A=6mm,宽B=6mm,底座固定在推杆固定板15上,在斜顶工作端设置垂直定位和水平定位设计,便于斜顶的加工、定位。避空孔与斜顶间隙配合,为保证每次成型配合精度高,斜顶采用线切割加工,避空孔采用卧铣加工。

2.5冷却系统设计

根据冷却水体积流量确定冷却管道直径8mm。空调遥控面板塑件注射成型模具的冷却分为两部分,一部分是型腔的冷却,另一部分是型芯的冷却。型腔的冷却水道结构在型腔24内的一条8mm的冷却水道完成的。型芯的冷却水路在塑件下方,围绕塑件一周。型芯与型腔之间的空用密封圈密封。

2.6推出机构设计

选用推杆推出机构结构简单,使用方便。该单个塑件采用6根顶针顶出。推杆选用直径为4mm、3mm标准直通式推杆,工作端面为圆形。尾部采用螺丝固定。推杆工作部分与模板上推杆孔的配合常采用H8/f8的间隙配合,推杆与推杆孔的配合长度取L=(2-3)d;推杆工作端配合部分的粗糙度1.螺钉2.垫块3.弹簧4.拉料杆5.导柱6.导套7.定模座板8.螺钉9.螺钉10.浇口套11.螺钉12.定模板13.动模板14.螺钉15.推杆固定板16.推板17.动模座板18.垃圾钉19.复位杆20.推杆21.螺钉22.螺钉23.定位圈24.型腔25.型芯26.推杆27.斜顶28.螺钉29.水道30.水嘴

3模具工作过程

塑化好的熔料在注塑机注射压力作用下,经喷嘴通过模具浇注系统高速射入模具型腔。保压补缩后冷却定型,塑件冷却到一定温度注塑机开模,导柱5导套6起导向作用,分型面C-C开模,凝料被拉料杆4拉断为下次注射做准备,注塑机顶出机构推动推板16带动推杆固定板15上的斜顶27完成侧向分型,同时推杆20也随推力实现脱模,使塑件与主型芯分离,凝料脱离拉料杆。注塑机顶杆后退时,在弹簧3作用下,推杆固定板带动斜顶27,使斜顶27复位,合模进行下一循环。

4结语

本模具采用一模两件,侧浇口进料,有合理的设置推出系统和冷却系统及斜顶侧向分型机构,采用UG三维造型,CAD二维示意图,计算等分析塑件,同时考虑到实际的生产需要,在保证成型塑件质量的前提下,尽量降低成本适用模具合理的加工方法,从而做出此合理的模具设计,可对同类型模具设计及制造提供借鉴。

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作者:冯诺莹 黄添彪 单位:浙江海洋大学东海科学技术学院

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