西安國(guó)營(yíng)黃河機(jī)器制造廠工模具公司（陜西西安710043）    ?？×?/span>

  【摘要】對(duì)玻璃升降手柄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和成型工藝進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對(duì)模具結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路進(jìn)  行了系統(tǒng)的分析。牛產(chǎn)的塑料制品質(zhì)量穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)和使用要求。

  關(guān)鍵詞  升降手柄  斜導(dǎo)柱  滑塊澆注系統(tǒng)注射模

1  制品工藝分析

    升降手柄是汽車上用來(lái)升降玻璃的手柄，因此該零件要求有足夠的強(qiáng)度和剛性，能傳遞一定的扭矩，要求表面光整，制品成型后輔助工作量應(yīng)盡量少。升降手柄由改性ABS材料注射成型，其尺寸與形狀如圖1所示。

    升降手柄的一端為臺(tái)階孔，與手柄頭配合，保證裝入手柄頭后手柄頭能夠轉(zhuǎn)動(dòng)但不能擺動(dòng)，升降手柄的另一端為帶門凸紋的孔，與汽車玻璃升降機(jī)構(gòu)配合，制品上有兩個(gè)1.6mmx9.6mm方孔，供裝卡簧使用。

    升降手柄的特點(diǎn)是生產(chǎn)的批量大，雖然制品尺寸不大，但分型面不在一個(gè)平面上，另外由于有兩個(gè)1.6mmx9.6mm的方孔，所以成型后需要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)制品方能從模具中脫模，第三點(diǎn)是制品的大端是不通孔的凹凸紋，所以在模具設(shè)計(jì)中必須采用組合型芯，才便于型芯加工，便于模具的維修。

2  模具結(jié)構(gòu)分析與模具工作過(guò)程

2.1  模具結(jié)構(gòu)分析

    根據(jù)塑料制品的工藝分析，注射模緒構(gòu)如圖2所示，通過(guò)分析圖2模具結(jié)構(gòu)可知，升降手柄注射模的主要功能結(jié)構(gòu)由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、頂出機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)以及支承零部件組成。

2.1.1  成型零部件

    成型零部件主要由制品的幾何形狀與尺寸精度、表面粗糙度和一些特殊要求決定。因此要求成型零部件加工性能要好，便于裝配、便于維修、經(jīng)濟(jì)性好。從圖2中知成型零件由定模16與動(dòng)模13組成成型門模；外型芯14、內(nèi)型芯15、下模芯18、上模芯19組成成型凸模。定模16與動(dòng)模13組成的門模的尺寸精度與形狀決定制品的外形；外型芯14、內(nèi)型芯15、下模芯18、上模芯19組成的凸模的尺寸精度與形狀決定制品的內(nèi)部形狀與尺寸精度。

2 .1.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

    合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要是用來(lái)保證動(dòng)模、定模、內(nèi)型芯、外型芯、上模芯、下模：薛之間的準(zhǔn)確的相互位置，以保證制品的尺寸精度和形狀，并避免模具中的零件發(fā)生碰撞和干涉。導(dǎo)套22、導(dǎo)柱23為模具中的導(dǎo)向元件，導(dǎo)套導(dǎo)柱的配合為H7/f7，導(dǎo)柱與導(dǎo)套裝配同軸度要求小于O.Olmm。導(dǎo)柱采用20鋼滲碳淬火50～55HRC。導(dǎo)套采用45鋼淬火45～45HRC。導(dǎo)套內(nèi)孔表面硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱工作表面的硬度，這樣可以改善兩者乏間的摩擦情況，防止導(dǎo)柱或?qū)妆焕?/span>

2 .1.3  澆注系統(tǒng)

    根據(jù)塑料制品的結(jié)構(gòu)分析，從圖2中可以知道，本注射模采用的是一模二腔的結(jié)構(gòu)形式，澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴出來(lái)后，到達(dá)模腔之前在模具中所流過(guò)的通道。其作用是將熔體從噴嘴平穩(wěn)地輸送到模腔，并在熔體充模和固化定型過(guò)程中，將注射壓力和保壓力充分傳遞到模腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制品。因此在一模多型腔成型時(shí)，如果熔體到達(dá)各模腔的時(shí)間有差異，即么熔體最先到達(dá)的那個(gè)型腔將很快被填充完畢，可是其它型腔尚未填充滿，此時(shí)作用于熔體的只有克服熔體流動(dòng)的阻力所必需的壓力，即在熔體填充時(shí)，熔體壓力是不高的，只到各型腔填充結(jié)束后，成型壓力才會(huì)急劇升高，當(dāng)熔體一旦停止注入型腔，澆口就開始冷凝，最先填充完畢的型腔尚未達(dá)到規(guī)定的成型壓力，澆口就已冷凝硬化，這樣就得不到尺寸正確的物理性能良好的制品。為了防止發(fā)生這種現(xiàn)象，必須對(duì)澆口進(jìn)行平衡，使各澆口在同一時(shí)刻開始和結(jié)束對(duì)型腔的填充。這就是注射模澆注系統(tǒng)的平衡設(shè)計(jì)，判斷澆注系統(tǒng)是否平衡，可采用BGV的澆口平衡值來(lái)進(jìn)行粗略估算。如果各個(gè)澆口計(jì)算出的BGV值相等，則可判定澆口系統(tǒng)基本是平衡的，反之澆口系統(tǒng)就不平衡。為了使?jié)沧⑾到y(tǒng)平衡，可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)澆口和流道的截面積與長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整，直到澆注系統(tǒng)各澆口的BGV值完全相等，澆注系統(tǒng)就達(dá)到了平衡。

    上式表明，流道達(dá)到平衡，澆口才易于達(dá)到平衡。因此在考慮澆口平衡設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先考慮流道的平衡。下面就升降手柄注射模澆口系統(tǒng)平衡計(jì)算如下：從圖2中可知，模具中有兩個(gè)形狀和尺寸完全相同的模腔，各澆口均為長(zhǎng)方形狹縫。

2 .1.4頂出機(jī)構(gòu)

    頂出機(jī)構(gòu)是將塑料制品脫出模腔的裝置，其結(jié)構(gòu)形式很多，本模具結(jié)構(gòu)中采用的是推稈頂出。件4、件5、件24為推桿，共計(jì)16根，分別固定在頂板9、固定板11上，其固定板上的孔徑可比推桿大0.3～0.5mm。頂板9與固定板11通過(guò)推板導(dǎo)柱8、導(dǎo)套10來(lái)保證其在模具中的準(zhǔn)確位置。同時(shí)在固定板11上還裝有復(fù)位桿3和拉料桿25。復(fù)位桿3的作用是在模具閉合時(shí)避免推桿與模具型腔碰撞，使推桿在與模具型腔碰撞之前提前復(fù)位。拉料桿25的作用是在模具開啟時(shí)，將制品留在動(dòng)模上，最后由推桿將制品頂出。

2 .1.5  溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

    在模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的是為了滿足塑料制品成型對(duì)模具的溫度要求，以保證塑料熔體的充模和固化定型。在模具結(jié)構(gòu)中的溫度調(diào)節(jié)是通過(guò)水嘴27、密封圈26與開設(shè)在定模16、動(dòng)模13中的水道來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2 .1.6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)

    側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的種類很多，圖2模具結(jié)構(gòu)中采用的是斜導(dǎo)柱式側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱式側(cè)向分型機(jī)構(gòu)是利用斜導(dǎo)柱、滑塊等傳動(dòng)零件，把垂直的開模運(yùn)動(dòng)傳遞給滑塊，使之產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動(dòng)來(lái)完成分型與抽芯動(dòng)作。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作安全可靠，加工制造方便，成本低。因此斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)是注射模設(shè)計(jì)中最常用的一種側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。

    本注射模的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是由滑塊2、彈簧29、限位釕30、滑板31、固定銷32、斜導(dǎo)柱33與導(dǎo)軌1組成。由圖3可計(jì)算抽芯機(jī)構(gòu)的各參數(shù)。

    (3)滑塊設(shè)計(jì)。

    滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中的一個(gè)主要零件，它將與滑板連接，完成側(cè)抽芯運(yùn)動(dòng)。注射成型零件的兩側(cè)方孔的形狀與尺寸均由它的運(yùn)動(dòng)精度來(lái)保證。由于滑板是薄片型芯，所以采用嵌裝和銷釘?shù)墓潭ǚ绞?。由于滑板在抽芯運(yùn)動(dòng)中，始終在件14外型芯滑槽中運(yùn)動(dòng)不脫離，因此在滑塊固定滑板的槽上下各大0.2mm，這樣做的目的是避免滑板在運(yùn)動(dòng)中受裝配和加工精度的影響受力。

    (4)壓緊塊的設(shè)計(jì)。

    壓緊塊的工作面是斜楔面，楔角3=ce+3。=15。+3。=180，選擇這一角度是為了保證斜楔面能在合模時(shí)壓緊滑塊，而在開模時(shí)又能迅速脫開滑塊，以避免壓緊塊影響斜導(dǎo)柱對(duì)滑塊的驅(qū)動(dòng)，壓緊塊的形式多樣，本注射模采用的是整體式，即在定模16上裝4個(gè)壓緊塊，這樣壓緊可靠，能承受較大的側(cè)向力。但加工性不經(jīng)濟(jì)。

    (5)定位裝置的設(shè)計(jì)。

    定位裝置是在開模過(guò)程中用來(lái)保證滑塊停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置，不發(fā)生任何移動(dòng)，以避免再次合模時(shí)斜導(dǎo)柱與滑塊碰撞，并能準(zhǔn)確地能將斜導(dǎo)柱插進(jìn)滑塊的斜孔中。本注射模是依靠彈簧、限位釘將滑塊停留在規(guī)定的位置。

2.2模具工作過(guò)程

    開模時(shí)動(dòng)模13向后運(yùn)動(dòng)，安裝在定模板上的斜導(dǎo)柱33分別拔動(dòng)4個(gè)滑塊向外運(yùn)動(dòng)，滑板31在渭?jí)K的帶動(dòng)下向外運(yùn)動(dòng)，側(cè)抽芯動(dòng)作完成。動(dòng)模繼向后運(yùn)動(dòng)，斜導(dǎo)柱與滑塊脫離，滑塊運(yùn)動(dòng)到限位釘30的位置，限位釘在彈簧29的作用下將滑塊位置限定，最后推桿將塑料制品推出動(dòng)模。

    合模時(shí)定模16首先與復(fù)位桿接觸，使推桿復(fù)位，動(dòng)模繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，斜導(dǎo)柱33準(zhǔn)確插入滑塊的斜孔中，拔動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，將滑板帶動(dòng)到準(zhǔn)確的位置，最后壓緊塊將滑塊壓緊，注射模具備注射條件。

3  結(jié)束語(yǔ)

    升降手柄注射模經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的生產(chǎn)，注射出的塑料制品完全符合產(chǎn)品圖紙和裝配要求，改變了臺(tái)階一端由于伸入定模中長(zhǎng)度長(zhǎng)，產(chǎn)品件留在定模中的難題，提高了生產(chǎn)效率和塑料制品的質(zhì)量。