CN110744789A - 一种电器壳体模具结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电器壳体模具结构，包括动模座板，推杆垫板连接固定在推杆固定板下侧，内六角螺钉穿过限位挡块连接到滑块上，斜导柱上端固定在脱料板上，压紧块下端连接到滑块上，定模固定板连接固定在脱料板下侧，脱料板连接在定模模座下侧，定位环通过内六角螺钉与定模模座连接，浇口套和型腔通过内六角螺钉连接固定在定模固定板上，压紧块下端连接到滑块上，内六角螺钉穿过限位挡块连接到滑块上，型芯，拉料杆上端固定在定位环下侧，导柱上，导套、导柱和推杆下端连接固定在推杆垫板上，挡环、弹簧垫圈、内六角螺钉和推杆垫板通过内六角螺钉连接固定在推杆固定板下侧，内六角螺钉下端与动模座板连接固定，冷却水通过冷却水道冷却塑件，本发明结构紧凑、工作稳定。

Description

一种电器壳体模具结构
技术领域
本发明涉及注塑技术领域，具体为一种FHB5.10电器壳体模具结构。
背景技术
内部结构复杂的FHB5.10电器壳体为例，其内部含有多孔、凹槽和侧凸等多种成型特征，现有的模具设计脱模困难，而且缺少复位机构，不能很好保证其表面质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种FHB5.10电器壳体薄壁注塑件镶拼式侧抽芯注塑模具设计方法，以克服现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种FHB5.10电器壳体模具结构，其特征在于：包括动模座板，内六角螺钉，推杆垫板连接固定在推杆固定板下侧，复位杆和限位挡块通过内六角螺钉固定在动模板上，内六角螺钉穿过限位挡块连接到滑块上，斜导柱上端固定在脱料板上，压紧块下端连接到滑块上，定模固定板连接固定在脱料板下侧，脱料板连接在定模模座下侧，定位环通过内六角螺钉与定模模座连接，浇口套和型腔通过内六角螺钉连接固定在定模固定板上，压紧块下端连接到滑块上，内六角螺钉穿过限位挡块连接到滑块上，型芯，拉料杆上端固定在定位环下侧，导柱上，导套、导柱和推杆下端连接固定在推杆垫板上，挡环、弹簧垫圈、内六角螺钉和推杆垫板通过内六角螺钉连接固定在推杆固定板下侧，内六角螺钉下端与动模座板连接固定，冷却水通过冷却水道冷却塑件。
与现有技术相比，本发明设计了四面镶拼式抽芯完成塑件侧面的成形；设计了圆形推杆，保证塑件顺利脱模，同时设计了复位杆复位机构对模具进行复位；为保证电器壳体塑件的成形精度和表面质量，模具中加装了冷却系统。为避免模内零件产生干涉，保证动定模与模内其它零件准确配合，设计了导柱、导套导向机构。设计的模具结构紧凑、工作稳定，对同类模具设计具有重要参考价值。
附图说明
图1(a)为电器壳体三体结构示意图一；
图1(b)为电器壳体三体结构示意图二；
图2为分型面示意图；
图3为侧型芯结构示意图；
图4为模架结构示意图；
图5为本发明壳体模具总装图；
图6为图5的A-A剖视图；
图7为图5的B-B剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图，本发明提供一种技术方案：
FHB5.10电器壳体薄壁注塑件镶拼式侧抽芯注塑模具设计
1 FHB5.10电器壳体分析
1.1 FHB5.10电器壳体塑件结构分析
FHB5.10电器壳体属于小型薄壁注塑件，其三维尺寸为66mm x 36mm x 24mm,如图1所示。图1中1、2、4、5标示处均为长4mm,宽1.45mm,深1.9mm的矩形侧孔，考虑到此四处孔的深度较小且位于塑件外侧，因此采用镶拼式侧抽芯进行成形。塑件正面前半部分即图1(a)中3标示处为不规则空腔，此处所需抽芯力较大，同样采用镶拼式侧抽芯来成形。塑件背面带有长16mm，宽8mm，深0.3mm的矩形侧凹，侧凹内含有高为0.3mm的字母标记。
利用UG12.0测量可知，塑件体积为9.467cm3,质量为9.94g。塑件壁厚云图如图2所示，最大壁厚为3mm,最小壁厚为0.4mm，平均壁厚为1.33mm，塑件壁厚不均。通常情况下，塑件的壁厚应尽量保持一致，避免因冷却或固化速度不同产生附加内应力，从而使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹等缺陷，因此在实际设计过程中，对薄壁处可留一定的加工余量。为保证塑件的质量和精度要求，需设计一定的拔模斜度，笔者设计型腔脱模斜度为1o，型芯脱模斜度为35'。塑件拐角及字母标记位置需进行倒圆处理，结合塑件结构及成型难易程度等特点，本设计选取精度为MT3。
1.2 FHB5.10电器壳体塑件工艺分析
FHB5.10电器壳体注塑件所选用材料为热塑性材料ABS，其密度约为1.02～1.05g/cm3,具有优良的机械强度和耐磨性，大量用于各种塑件成型生产。ABS材料由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成。其中，丙烯腈耐热性、耐腐蚀能好；丁二烯具有较高的强韧性和优良的耐热性，这些特性使得ABS有良好的强度和韧性、超强的易加工性和优异的尺寸稳定性。
根据FHB5.10电器壳体塑件的结构特点，结合塑件精度、制造难易程度、经济性等因素，笔者设计了双分型面注射模，浇口形式为点浇口，推杆一次推出塑件。考虑到塑件较为复杂，同时需要四面抽芯，不宜采取多型腔，故采用一模一腔注射。浇注系统冷凝料体积根据经验值选取，通常按塑件体积的0.2～1倍进行计算，故实际注射量为17.9g。根据实际注射量应在额定注射量的20％～80％之间考虑，且不低于额定注射量的10％。因此注射机选择卧式注塑成型机SZ-60/40。经校核，理论注射量为21.3cm3，型腔数量应小于2.6，所选注射机满足注射要求。卧式注塑成型机SZ-60/40技术参数如表1。
表1卧式注塑成型机SZ-60/40技术参数
Figure BDA0002183681700000031
2.FHB5.10电器壳体模具浇注系统设计
2.1选取分型面
分型面一般选择塑件最大截面轮廓处，选择位置应便于脱模和排气，且满足塑件成形精度和质量等要求，对图2所示分型,塑件侧凹、侧孔部分由抽芯完成，且各抽芯机构之间不产生干涉，能够完整的成形塑件，故本设计选择图2分型方案。
2.2浇注系统
设计合理的浇注系统，对提高塑件成形精度和表面质量具有重要作用。在设计浇注系统时应保证塑料熔体充型均匀，避免塑件产生缩痕、翘曲、气穴等缺陷。同时应考虑ABS材料的注射工艺性，减少冷凝料产生，防止浇注系统产生喷射。
主流道位于模具中心，连接注射机喷嘴，将塑料熔体送入整个浇注系统中。主流道一般为圆锥型，便于熔体流动和后期脱模，圆锥角为2°～4°，本设计取2°，内壁表面粗糙度Ra为0.63μm。笔者将喷嘴和主流道连接处设计成球面凹坑，其中凹坑深度为4mm,主流道大端直径为7.5mm,小端直径为4mm,球面半径为11mm。主流道通常控制在60mm内，一般由模具结构确定，本设计L取40mm。考虑到熔体温度较高，故设计浇口套和主流道连接，避免熔体直接接触主流道，浇口套采用固定环固定。分流道选择U形截面，其中流道高度为6mm,宽度为8mm,长度为32mm。根据塑件的结构特点，浇口形式采用点浇口,浇口直径一般取0.5～1.8mm,本设计取1mm；圆柱孔长度一般为0.5～0.75mm,本设计取0.75mm。
3.FHB5.10电器壳体模具抽芯机构的设计
抽芯机构有手动、机动和液压抽芯三种,FHB5.10电器壳体塑件四个侧面均要抽芯，且所需抽拔力较大，分析对比后选择生产效率高、容易实现全自动操作的机动抽芯机构，根据塑件结构特点采用斜导柱抽芯机构。各侧型芯分布如图3所示。
3.1抽芯力及抽芯距的计算
塑件在型腔冷却凝固过程中产生收缩作用，将型芯包紧，因此抽芯时需克服这种包紧力从而将侧型芯从塑件中抽出，完成塑件侧面特征的成形。对本设计四个侧型芯的抽芯力，笔者采用如下的公式进行估算：
Q＝lhp2(f2cosθ-sinθ)
其中，l为塑件包紧活动型芯的断面形状周长(mm)；h为成型部分的深度(mm)；θ为脱模斜度，本设计取0.5o；p2为塑件对型芯单位面积的挤压力，一般取8～12Mpa,本设计取10Mpa；f2是塑件与钢的摩擦因数，一般取0.1～0.2，本设计取0.15。针对本塑件，需要进行四个面抽芯，图1(a)中1、2标示处抽芯力为Q1，4、5标示处抽芯力为Q2，3标示处抽芯力为Q3，6标示处抽芯力为Q4。经计算，Q1＝48.34N,Q2＝48.34N,Q3＝4082.14N,Q4＝31.36N。
为保证塑件顺利脱模，一般抽芯距比侧型芯深2～3mm[6]，经计算，S1＝4.45mm，S2＝4.45mm，S3＝20.2mm，S4＝3.3mm。
3.2斜导柱的设计
为保证斜导柱与滑块顺利滑动，斜导柱与滑块斜孔之间应保持0.5～1mm的双边间隙。本设计采用斜导柱在定模板上,滑块在动模板上。经计算，斜导柱的长度分别为L1＝80mm,L2＝80mm,L3＝103mm,L4＝67mm,直径分别为d1＝12mm,d2＝12mm,d3＝18mm,d4＝12mm。倾斜角α一般为15°～20°，本设计取20°。经校核，斜导柱满足强度和刚度要求。
滑块有组合式和整体式两种类型，考虑道塑件需要成形的部位较多，将滑块和侧型芯做成一体，故选择整体式滑块。滑块导滑形式选择T形槽，其加工简单，且容易固定，滑块与导滑槽之间采用H7/f7间隙配合。设计挡块对滑块进行定位，同时避免侧型芯受成型压力而后退，设计楔紧块锁紧滑块。
4其它机构的设计
FHB5.10电器壳体塑件属于小型薄壁注塑件，其结构复杂，为保证塑件成型质量，推杆设置不宜过多，本设计选择结构简单的圆形推杆，容易布置，常用于中小型模具设计。经计算，推杆直径为2.7mm,本设计取3mm，根据压杆稳定公式可确定塑件需布置2根推杆，推杆的长度可由模板的厚度、推出距离等因素确定。推出机构完成一个工作周期后需回到原来的位置，故需设计复位机构对模具进行复位。复位机构有弹簧复位和复位杆复位两种，考虑到弹簧复位机构不可靠，故笔者选择复位杆复位机构。为避免模内零件产生碰撞和干涉，保证动定模与模内其它零件准确配合，笔者设计了导柱、导套导向机构。
5冷却系统的设计
为保证FHB5.10电器壳体塑件的成形精度和表面质量，故模具中加装了冷却系统。模具温度对塑件质量影响较大，温度过低时，导致充型充不满；温度较高时，容易造成溢料等缺陷。因此，控制合理的模具温度对改善塑件质量和提高塑件生产率具有重要作用。FHB5.10电器壳体塑件为结构复杂的小型注塑薄壁件，塑件型芯部分较长，对整个塑件精度影响较大，因此冷却系统的布置应集中在型芯部分。本设计采用一模一件的浇注方式，考虑到水道加工的难易程度，笔者设计了单一矩形回路，此种冷却方式便于设计，且冷却效果较好。冷却水道采用对称布置形式，模具上开设冷却管道孔数为4个，水管直径为8mm,水管与零件间距离为15mm，各管道中心距为85mm。
4.模架确定及模具工作过程
4.1选择模架
FHB5.10电器壳体塑件结构复杂，笔者根据塑件结构特点设计了双分型面注射模，并采用一模一腔进行注射。结合塑件型腔尺寸和浇注位置，根据GB/T12555-2006点浇口标准模架库，选择外形尺寸为250×250×255mm的福得巴(FUTABAS)标准模架中的DC类模架。其中A板定模型腔板高度为30mm，B板型芯固定板高度为80mm，C板垫块高度为70mm。本模具所选用模架如图4所示。
4.2模具工作过程
根据塑件结构特点，FHB5.10电器壳体塑件需要在四个不同方向同时进行抽芯，笔者设计了镶拼式抽芯机构完成塑件侧面特征的成形。为了满足模具开合运动范围及成型方式的准确性等条件，在开合模过程中必须保证各机构间不产生干涉，避免成型塑件表面产生磨损，以达到塑件使用性及功能性等要求。图5-7为FHB5.10电器壳体模具总装配图；
其工作过程为：在合模状态下，塑料在注塑机中完成加热塑化后，通过螺杆进行注射，经过定位环17和浇口套19，最后到达型腔21，接着进行保压，保压结束后，冷却水通过冷却水道40冷却塑件。塑件冷却后进行开模，在拉料杆27的作用下，点浇口被拉断，浇注系统冷凝料留在定模上，当定模运动一段距离后，分流道在推料板15作用下与定模板分型，浇注系统冷凝料脱离定模板。四个斜导柱抽芯机构的滑块沿各自斜导柱运动，并沿着导滑槽向后滑动，完成塑件四个侧向成型特征的抽芯。最后通过推杆垫板3与推杆32顶出塑件，利用复位杆5完成模具复位，合模完毕，准备下一次注射。
一种FHB5.10电器壳体模具结构，包括动模座板1，内六角螺钉2，推杆垫板3连接固定在推杆固定板4下侧，复位杆5和限位挡块6通过内六角螺钉7固定在动模板8上，内六角螺钉10穿过限位挡块6连接到滑块9上，斜导柱12上端固定在脱料板15上，压紧块13下端连接到滑块9上，定模固定板14连接固定在脱料板15下侧，脱料板15连接在定模模座16下侧，定位环17通过内六角螺钉18与定模模座16连接，浇口套19和型腔21通过内六角螺钉20连接固定在定模固定板14上，压紧块23下端连接到滑块22上，内六角螺钉24穿过限位挡块25连接到滑块22上，型芯26，拉料杆27上端固定在定位环17下侧，导柱28)上端连接固定在定模模座16上，导套30、导柱31和推杆32下端连接固定在推杆垫板3上，挡环33、弹簧垫圈34、内六角螺钉35和推杆垫板3通过内六角螺钉36连接固定在推杆固定板4下侧，内六角螺钉37下端与动模座板1连接固定，冷却水通过冷却水道40冷却塑件。
1-动模座板；2、7、10、18、20、24、29、35、36、37、38、39-内六角螺钉；3-推杆垫板；4-推杆固定板；5-复位杆；6-限位挡块；8-动模板；9-滑块；11-塑件；12-斜导柱；13-压紧块；14-定模固定板；15-脱料板；16-定模模座；17-定位环；19-浇口套；21-型腔；22-滑块；23-压紧块；25-限位挡块；26-型芯；27-拉料杆；28-导柱；30-导套；31-导柱；32-推杆；33-挡环；34-弹簧垫圈；40-冷却水道；
针对FHB5.10电器壳体塑件具有多个侧型芯的抽芯结构，设计了一模一腔镶拼式侧抽芯注塑模具的抽芯机构、顶出机构、冷却系统等相关模具部件，准确给出了模具设计参数，并对相关部件进行计算及验证。在UG12.0MoldWizard应用模块下保证各机构间不产生干涉现象，确保模具结构紧凑及运行过程稳定可靠。本案例为注塑类模具设计提供了一定的理论支撑，对指导工程实际生产具有重要参考意义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种电器壳体模具结构，其特征在于：包括动模座板(1)，内六角螺钉(2)，推杆垫板(3)连接固定在推杆固定板(4)下侧，复位杆(5)和限位挡块(6)通过内六角螺钉(7)固定在动模板(8)上，内六角螺钉(10)穿过限位挡块(6)连接到滑块(9)上，斜导柱(12)上端固定在脱料板(15)上，压紧块(13)下端连接到滑块(9)上，定模固定板(14)连接固定在脱料板(15)下侧，脱料板(15)连接在定模模座(16)下侧，定位环(17)通过内六角螺钉(18)与定模模座(16)连接，浇口套(19)和型腔(21)通过内六角螺钉(20)连接固定在定模固定板(14)上，压紧块(23)下端连接到滑块(22)上，内六角螺钉(24)穿过限位挡块(25)连接到滑块(22)上，型芯(26)，拉料杆(27)上端固定在定位环(17)下侧，导柱(28)上端连接固定在定模模座(16)上，导套(30)、导柱(31)和推杆(32)下端连接固定在推杆垫板(3)上，挡环(33)、弹簧垫圈(34)、内六角螺钉(35)和推杆垫板(3)通过内六角螺钉(36)连接固定在推杆固定板(4)下侧，内六角螺钉(37)下端与动模座板(1)连接固定，冷却水通过冷却水道(40)冷却塑件。
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Inventor after: Luo Yuge

Inventor before: Yan Tiancan

Inventor before: Mei Yi

Inventor before: Luo Yuge

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Application publication date: 20200204

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