基于多种抽芯机构的搅拌机底座模具设计

楼市 2024-10-21 16:15 广西

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1 塑件结构分析

搅拌机底座结构如图1所示，外形尺寸为250 mm×130 mm×184 mm，壁厚为2 mm，塑件由一高一低两部分组成，两者的中心距为120 mm，较高部分高度为178 mm，较低部分高度为16 mm。在较高部分的正向侧面有1个用于安装面板的结构，该结构含有多个孔位和类似跑道的环形槽，在较高部分面向较低部分的侧面有1个沉头孔①，较高部分中间有1个φ82 mm的内孔，在其内表面有1个沉头孔②与沉头孔①相通；较低部分中间有1个通孔和1条环形槽，环形槽的外径为φ81 mm，内径为φ36 mm，在环形槽的外径侧壁上有2个均匀分布的扣位；为了与其他零件配合，在塑件口部有一圈台阶，在台阶的两侧各有2个方孔，塑件内表面有若干圆柱孔。

图1 搅拌机底座

2 分型面设计

除了主分型面外，塑件高、低两部分中间的圆孔都应设计分型面，这2个圆孔的分型面位于圆孔内径的最小轮廓处。根据塑件结构，模具共设计了3个分型面，如图2所示。2个圆孔由定模与动模对碰成形，主分型面位于塑件口部最大轮廓处，塑件口部的台阶位于主分型面以下由动模成型。

图2 分型面设计

3 模具结构设计

由于塑件外表面要求较高，不允许有滑块的印迹，面板装配位和沉头孔①必须使用定模滑块结构脱模，沉头孔②以及环形槽的外径侧壁2个均匀分布的扣位都由定模内滑块结构脱模，共需要设计2个定模滑块、3个内滑块，如图3（a）所示；塑件口部台阶上的4个方孔采用动模斜推杆机构脱模，共4个动模斜推杆机构，如图3（b）所示。塑件内表面的圆柱孔采用推管推出。

图3 脱模机构

3.1 定模滑块脱模机构

面板装配位和沉头孔①都由定模滑块机构脱模，但2个滑块的结构略有不同。由于面板装配位滑块靠近模架边缘，没有足够空间设计压紧楔和斜导柱，采用“T形斜楔＋滑块机构”脱模，并将滑块的压条安装在滑块底部以保证滑块运动平稳，如图4（a）所示。沉头孔①采用“斜导柱＋滑块机构”脱模，为精简模具结构，其滑块的压条安装在定模板的底面，如图4（b）所示。为了加强滑块的强度和刚度，上述滑块和滑块座为整体结构。沉头孔①滑块的压条上各有1个缺口，用于避开图3（a）中内滑块2和内滑块3的斜楔。

图4 定模滑块脱模机构

3.2 沉头孔②脱模机构

塑件内表面的沉头孔②适合采用由斜导柱驱动的内滑块机构脱模，如图5所示。沉头孔的沉头直径为φ15 mm，孔的直径为φ10 mm，深度为2 mm，成型沉头孔的型芯出现断裂的机率较小，为了保证滑块的强度和刚度，沉头孔的型芯与滑块座连为整体。

图5 沉头孔②脱模机构

3.3 扣位脱模机构

塑件较低部分外表面内环侧壁上的2个扣位需设计脱模机构，2个扣位所处位置在定模，采用由斜楔驱动的内滑块机构脱模可以简化模具结构，如图6所示，在滑块上设置T形条，在斜楔上设计T形槽。其中滑块呈倒立的“凸”字形，滑块两侧的肩位与定模板相应的滑槽配合可以引导滑块沿水平方向移动。斜楔与滑块通过斜T形槽连接，当斜楔向上提升时，驱动滑块在滑槽内沿水平方向开始脱模。

图6 扣位脱模机构

3.4 斜推杆脱模机构

塑件口部有4个扣位位于主分型面以下，采用斜推杆机构脱模，如图7所示，由于扣位尺寸较小，扣位的型芯与斜推杆连在一起。斜推杆与斜推座通过T形槽相连。推出运动时，斜推杆在斜推座的T形槽内水平运动。斜推座通过位于底部的螺钉固定在推板上，当需要拆卸斜推杆时，只需从动模座板方向将螺钉松开即可取出斜推杆，拆装工作量小。

图7 斜推杆脱模机构

3.5 浇注系统

根据塑件结构及类似模具的设计经验，模具采用两板模结构以及普通流道与2个潜伏式浇口的浇注系统，将浇口设置在待成型塑件较高位的内孔侧壁，浇口套设置在偏离较高部分的内孔中心，靠近较低部分的一侧，如图8（a）所示。由于浇口套的正下方已设置图3（a）所示的内滑块，为了避开浇口套正下方的内滑块1的型芯，将分流道环绕在内滑块1的型芯外圆柱面上呈拱形，再将分流道分为左、右两支以潜伏式浇口浇注，如图8（b）所示。2个分流道在动模板上各设置1个冷料穴，以消除塑件表面流痕等不良现象。

图8 浇注系统设计

3.6 推出系统

根据塑件结构，脱模时采用推杆推出，在塑件较高部分口部设置扁形推杆，在较低部分内表面设置圆形推杆，塑件内表面若干个圆柱孔采用推管结构脱模，2个分流道凝料各设置1根拉料杆，推出系统如图9所示。

图9 推出系统

3.7 冷却系统设计

冷却系统的水路既要避开滑块、推杆、镶件等，又不能降低模具零件的强度，还要确保模具温度均匀。在较高部分的型芯内部设置空心管，外部设置螺纹冷却水路，在动模其他位置设置直通式水路，如图10（a）所示，冷却水沿螺纹管中间的空心管进入，再沿螺纹管出来形成冷却回路。定模板适合采用直通水路，为了避开定模滑块1（见图3（a）），在定模滑块1所在的位置不设置冷却水路，只在型腔板的不同侧面设置冷却水路，如图10（b）所示。

图10 冷却水路排布

3.8 模具整体结构

模具采用两板模结构，为了使定模滑块和内滑块机构脱模，设计2次开模，将第1次开模设在定模座板与定模板之间，并在两者之间设置限位螺钉，使开模距离为12 mm，模具剖面结构如图11所示。

模具工作过程：注射完成后，模具首先在定模板8与定模座板9之间分开，斜楔7、15、斜导柱24、25驱动各自的滑块做脱模运动，当定模板8与定模座板9之间分开距离为12 mm时，在限位螺钉18的作用下停止运动，完成第1次开模。接着模具在动模板5和定模板8之间分开，进行第2次开模，当模具完全分开后，注塑机滑块驱动模具的推出机构（包括推板2、推杆固定板3、斜推杆11、拉料杆19、推杆28等）做推出运动。取出塑件后，模具的推出机构在复位弹簧的弹力作用下自动复位，注塑机滑块驱动模具的动模部分开始与定模复位，复位步骤与开模步骤完全相反。在复位过程中，定模板的表面顶在复位杆22的端面，驱动模具的推出机构完全复位。当模具完全复位后即可进行下一次生产。

▍原文作者：彭承意

▍作者单位：中山市技师学院机电系

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