張汝英，楊  軍

   （1.- -重工股份有限公司，湖南長(zhǎng)沙410100；

    2．湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410208）

    摘要：分析了汽車JK把手塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝，詳細(xì)闡述了注射模結(jié)構(gòu)及其主要成型零件的設(shè)計(jì)制造方法，介紹了注射成型工藝要點(diǎn)。實(shí)踐證明，模具結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行平穩(wěn)，塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率達(dá)到了預(yù)期要求。

    關(guān)鍵詞：汽車JK把手；注射模；結(jié)構(gòu)；工藝 

    中圖分類號(hào)：TG241；TQ320.662    文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B    文章編號(hào)：1001-2168(2011)10-0058-05

    Design and manufacture of injection mould for car JK handle

ZHANG Ru-ying, YANG Jun   (l.Sany Heavy Industries Co., Ltd, Changsha, Hunan 410100, China; 2.Hunan Industry                      Polytechnic, Changsha, Hunan 410208, China) Abstract: The structure and molding technique of a car JK handle were analyzed; and the  design and manufacturing method of an injection mould structure and its main forming  components were stated in detail. The key injection molding process was presented.

Key words: car JK handle; injection mould; structure, process

    1  塑件結(jié)構(gòu)及成型工藝分析

    汽車JK把手塑件如圖1所示，外形尺寸73.28mm×45.6mm×34.5 mm，對(duì)強(qiáng)度、硬度、抗沖擊性和耐磨性有較高的要求。圖1中K表面是塑件重要的外觀面，不允許有氣紋、縮痕、飛邊、浮纖、燒焦、熔

接痕、光亮帶等缺陷，表面皮紋不能有人為因素導(dǎo)致的劃痕及碰傷；精度要求較高的尺寸有寬度(45.6±0.1) mm、開口銷孔(4.0±0.1) mm和拉線孔(6.2±0.1) mm，后二者若采用側(cè)向分型，則須保證模具抽芯機(jī)構(gòu)的精度。

    為滿足塑件的性能和精度要求，采用玻璃纖維收稿日期：2011-05-15。

作者簡(jiǎn)介：張汝英（1966-），女，湖南長(zhǎng)沙人，工程師，主要從事工  增強(qiáng)尼龍塑料，材料牌號(hào)為70G33HSIL，主要成分程機(jī)械產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)制造工作，地址：長(zhǎng)沙市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)三一工業(yè)城三一重工股份有限公司車身公司研究院。

    操作方便、安全，工作穩(wěn)定可靠；鑄件質(zhì)量?jī)?yōu)良，尺寸精度和形狀精度均符合設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)效率高，為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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    模具工業(yè)2011年第37卷第10期

    是強(qiáng)度和耐磨性大幅提高，而且可以將收縮率降低至0.2%～1%，有利于改善塑件的尺寸穩(wěn)定性。不足之處是熔體因熔融黏度增大而流動(dòng)性降低，出現(xiàn)熔體充填困難以及因熔體流動(dòng)定向引起的各向異性和塑件翹曲變形等缺陷，而且玻璃纖維與PA66樹脂材質(zhì)存在差異，容易產(chǎn)生相容性問(wèn)題，在塑件成型過(guò)程中出現(xiàn)玻纖外露等表面質(zhì)量不良現(xiàn)象。因此，需要有針對(duì)性地進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和注射成型工藝的制定，以獲得高質(zhì)量的把手塑件。

        2模具設(shè)計(jì)

        2.1  分型面設(shè)計(jì)

        汽車JK把手塑件為中等批量生產(chǎn)，根據(jù)塑件外形尺寸，模具采用1模2腔對(duì)稱布置，主分型面按圖1中P/L線設(shè)置，具體形式如圖2所示。塑件橋架外側(cè)凹入部位及各孔采取整體抽芯，因此可選擇較簡(jiǎn)單的動(dòng)模抽芯結(jié)構(gòu)。

    圖2模具主分型面示意圖

        2.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        圖3為模具澆注系統(tǒng)三維圖，采用開設(shè)在側(cè)抽芯分型面上的側(cè)澆口進(jìn)料。PA66的凝固速度很快，而且在加入玻璃纖維后流動(dòng)性有所降低，因此澆口尺寸不宜太小。澆口所在部位的塑件壁厚t=2.2mm，通常對(duì)于未加玻纖的PA66，澆口厚度不宜小于0.5t，即0.5×2.2=1.1 mm，而對(duì)于加入玻纖的PA66則應(yīng)適當(dāng)加大澆口尺寸，設(shè)計(jì)初始尺寸為1.3 mm×1.2 mm的矩形澆口，待試模后根據(jù)充填情況再作修正。澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4所示，位于側(cè)抽芯分型面上的各段分流道需采取梯形截面，并且要求開設(shè)在側(cè)型芯滑塊一側(cè)，以便于推出塑件時(shí)流道凝料能順利脫落。通過(guò)Pro/E塑料顧問(wèn)選件模塊進(jìn)

    行流動(dòng)分析和優(yōu)化比較，初步證實(shí)該澆注系統(tǒng)能夠滿足注射成型要求。

        2.3  模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        模具結(jié)構(gòu)如圖5所示。型腔、型芯和側(cè)型芯滑塊等成型零件均使用日本進(jìn)口NAK80預(yù)硬塑料模具鋼，預(yù)硬硬度為38～41 HRC，該材料電加工及拋圖3澆注系統(tǒng)三維圖，光性能良好，具有較高的硬度。模具選用兩板模模架，采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。為提高側(cè)型芯滑塊的運(yùn)

動(dòng)平穩(wěn)性，兩滑塊分別由2根斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)，斜導(dǎo)柱傾斜角為15。，采用動(dòng)模T形槽導(dǎo)滑，T形槽由壓板21、耐磨板7等零件組合形成，尺寸精度高，加工維修方便，同時(shí)在滑塊中心增設(shè)導(dǎo)滑條23，加強(qiáng)側(cè)型芯滑塊的導(dǎo)向定位，以保證側(cè)抽芯精度。壓板、耐磨板及導(dǎo)滑條均采用Cr12鋼，淬火硬度(52±2)HRC。

       3模具成型零件設(shè)計(jì)制造

定模鑲件、動(dòng)模鑲件為模具主要成型零件，分別如圖6、7所示，二者的分型面采用線切割加工。定模鑲件上的型腔按圖8所示電火花加工尺寸圖加

    動(dòng)模鑲件的設(shè)計(jì)制造是模具設(shè)計(jì)制造的難點(diǎn)。首先是動(dòng)模鑲件與側(cè)型芯滑塊之間的配合關(guān)系需要妥善處理，二者采用U形滑配，即動(dòng)模鑲件與側(cè)型芯滑塊前部的兩側(cè)及中間部位分別形成錐面配合，以進(jìn)一步保證側(cè)型芯滑塊的定位精度；其次是動(dòng)模鑲件上復(fù)雜易損部位宜采用小鑲件結(jié)構(gòu)，以利于加工和維修。圖9為動(dòng)模鑲件圖，圖10為小鑲件槽孔的線切割尺寸圖，圖11為小鑲件外輪廓的線切割尺寸圖。

       側(cè)型芯滑塊為整體式結(jié)構(gòu)，如圖12所示。圖12(b)中7處孔槽型芯為鑲件結(jié)構(gòu)，以便于維修；側(cè)型芯滑塊的3°、6°錐面處用于與動(dòng)模鑲件貼合；

         4  注射成型工藝要點(diǎn)

        必須針對(duì)PA66玻纖增強(qiáng)塑料的成型工藝特性  制定合理的注射成型工藝，并經(jīng)多次試模后優(yōu)化成  型工藝參數(shù)，這對(duì)保證塑件成型質(zhì)量至關(guān)重要。    PA66樹脂具有較大的吸濕性，在注射成型前需

        要進(jìn)行干燥處理，即采用溫度(120±5)℃，時(shí)間≥4  h的真空干燥，干燥效果較好，而且能有效避免氧化  現(xiàn)象。

         PA66+33%玻璃纖維塑料熔化溫度為275～  280 0C，加熱溫度不宜超過(guò)300 0C。生產(chǎn)中料筒前  段、中段及后段溫度分別取(293±5) ℃、(288±  5)℃和(285±5)℃；噴嘴溫度取(265±5)℃；模具  溫度取(118±5) ℃，有利于塑件獲得較高的結(jié)晶  度，優(yōu)化力學(xué)性能。

    采用三段注射和二段保壓，壓力由高到低。各  注射成型工藝參數(shù)取值如下：

    (1)注射1段：壓力(7.5±0.5) MPa，速度(75±  5)mm／S；注射2段：壓力(3.0±0.5)（下轉(zhuǎn)第6 5頁(yè)）（上接第61頁(yè)）MPa，速度(12±5)mm/s;注射3段：壓力(2.0±0.5)MPa，j惠度(10±5)mm/s。

    (2)保壓1段：壓力(2.0±0.5) MPa，速度(12±5) mm/s；保壓2段：壓力(1.5±0.5)MPa，速度(10±5)mm/s。

    (3)冷卻時(shí)間：(15±5)s。

    (4)注射周期：(30±5)s。

    塑件脫模后應(yīng)立即進(jìn)行調(diào)濕處理，將熱塑件迅速置于95～100℃的熱水中，時(shí)間為th，之后再自然冷卻15～30 min。這是尼龍塑件必須進(jìn)行的后處理工序，使塑件在短時(shí)間吸水飽和，以提高塑件的

尺寸穩(wěn)定性，消除塑件內(nèi)應(yīng)力，防止塑件脆性斷裂，同時(shí)使塑件與空氣隔離，避免高溫氧化。

5結(jié)束語(yǔ)

    該模具針對(duì)PA66+33%玻璃纖維的特性以及汽車JK把手塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，選擇了合適的模具結(jié)構(gòu)及加工方法，制定了合理的注射成型工藝。模具投入生產(chǎn)后運(yùn)行平穩(wěn)，塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率均達(dá)到了預(yù)期要求。

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5結(jié)束語(yǔ)

  模具采用3組斜導(dǎo)柱+滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行外側(cè)抽芯、4組分體式斜推桿進(jìn)行內(nèi)側(cè)抽芯，大大減小了模具外形尺寸。模具澆注系統(tǒng)及定距分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，冷卻充分，塑件推出平衡，較好地保證了模具壽命

和塑件精度。模具自投產(chǎn)以來(lái)，工作穩(wěn)定，塑件質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

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