行李箱锁注塑模结构分析与设计方案

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：行李箱锁主体部件注塑模结构方案的分析，应在注塑件形体分析“六要素”的基础上进行。根据模具结构方案的“三种分析方法”，在确定行李箱锁主体部件注塑模结构方案之后，需再进行注塑模结构方案的论证以及对薄弱构件进行强度和刚度的校核，最后才是注塑模结构和构件的设计和三维造型。设计时，先要根据行李箱锁主体部件的材料，确定塑料的收缩率和型面与型腔的脱模斜度，然后根据模腔的数量，选取注塑模的模架。

行李箱锁主体部件注塑模结构方案的分析，应在注塑件形体分析“六要素”的基础上进行。根据模具结构方案的“三种分析方法”，在确定行李箱锁主体部件注塑模结构方案之后，需再进行注塑模结构方案的论证以及对薄弱构件进行强度和刚度的校核，最后才是注塑模结构和构件的设计和三维造型。

1.“行李箱锁主体部件”注塑模结构方案的分析

“行李箱锁主体部件”注塑模结构方案的分析，首先应在找到注塑件形体分析“六要素”的基础上，找出处治注塑件形体“六要素”的方法。

（1）成型行李箱锁主体部件背面与开、闭模方向走向一致的普通孔与螺孔的模具结构

该模具结构如图4-14的A—A剖视图和B—B剖视图所示。

1）成型行李箱锁主体部件背面与开、闭模方向走向一致的孔的模具结构：注塑件背面的5×ϕ3mm和ϕ1.5mm的孔，以及中间的外径为ϕ19^+0.13₀mm，内径为ϕ17.5mm，槽宽为8.2mm，长为17mm的十字形花键孔与下面ϕ19^+0.13₀mm的圆柱孔，可采用镶件型芯成型，抽芯则利用模具的开闭模运动来实现。

2）成型行李箱锁主体部件背面与开、闭模方向走向一致的螺孔的模具结构：背面圆螺母2中4×M6mm的螺孔，可采用螺纹嵌件杆上的螺纹支撑，嵌件杆随行李箱锁主体部件一起脱模，再由人工通过电动起子取出嵌件杆。

（2）成型行李箱锁主体部件四周侧面上与开闭模方向垂直的孔的模具结构如图4-14的A—A剖视图和B—B剖视图所示，左侧面有ϕ8^+0.075₀mm×3mm的圆柱孔及ϕ21.3mm×20mm的圆柱孔，右侧面有ϕ8^+0.075₀mm×43mm的圆柱孔及10^+0.3_+0.1mm×10^+0.3_+0.1mm×45mm的方孔，后侧面有14mm×220.5mm×15.3mm的三角形槽，均可采用水平斜导柱滑块抽芯机构。

（3）避开“障碍体”的方法应通过改变注塑件上孔的垂直抽芯，来避开注塑件上的隐性“障碍体”。采用改变注塑件脱模机构运动方向的方法，来避开注塑件上显性“障碍体”的方法。

1）注塑件脱模运动方向避开法。利用改变注塑件脱模机构的运动方向，因注塑件上存在着显性“障碍体”（见图4-15a的A—A剖视图及D—D剖视图），若脱模机构是沿模具的开、闭模运动方向将注塑件顶出，势必会碰到6mm×tan30°=3.1mm的显性“障碍体”及6mm×tan10°=1.06mm的显性“障碍体”的阻挡，使得注塑件不能脱模。为了能让注塑件顺利脱模，脱模机构的推杆就必须沿着显性“障碍体”的30°方向进行顶出，才能有效地避开显性“障碍体”的阻挡，如图4-15b所示，而ϕ24mm×60°的锥台造型也正好符合注塑件斜向脱模的要求。

2）孔抽芯运动避开法。注塑件存在的隐性“障碍体”如图4-15d的C—C剖视图所示。成型行李箱锁主体部件正面ϕ24mm×60°锥台里的ϕ22^+0.18₀mm深7.7mm圆柱孔的型芯，本来不是“障碍体”，因注塑件脱模方向改为斜向脱模，才成为了隐性“障碍体”。可利用垂直抽芯机构抽芯来消除隐性“障碍体”的阻挡作用，使注塑件能顺利地进行30°斜向脱模，如图4-15c所示。

图4-15 注塑模斜向脱模及垂直抽芯机构方案

a）d）零件图 b）注塑模 c）垂直抽芯分析

1—平垫板 2—平推板 3—轴 4—滚轮 5—斜垫板 6—斜推板 7—弹簧 8—小推杆 9—大推杆 10—限位销 11—顶杆 12—齿轮轴 13—齿轮1 4—型芯齿条 15—键 16—齿条 17—圆柱销

注：—显性“障碍体”注塑模结构方案分析—抽芯去除隐性“障碍体”的注塑模结构方案分析

2.行李箱锁主体部件注塑模结构和构件的设计

应根据所制定的注塑模结构方案来进行注塑模结构和构件的设计。设计时，先要根据行李箱锁主体部件的材料，确定塑料的收缩率和型面与型腔的脱模斜度，然后根据模腔的数量，选取注塑模的模架。选取模架的面积和尺寸时应注意两方面的问题：一是根据模腔的数量和分布情况来选用，注意模板周边壁厚的尺寸不得过小而影响其强度和刚度；二是注塑件有水平抽芯运动时，在满足抽芯距离的前提下，抽芯后滑块在长度上需要有2/3以上部分滞留在模板上，当小于2/3时，滑块容易产生悬空而掉落，或因抽芯运动的惯性而滑离模板。

（1）分型面的设计如图4-14的B—B剖视图所示的Ⅰ—Ⅰ台阶形面为分型面，分型面的一侧为动模部分，另一侧为定模部分。

（2）注塑件侧面抽芯机构的设计注塑件侧面的孔或槽，共采用了三处水平斜销滑块抽芯机构来成型三个侧面的孔或槽。

（3）注塑件正面及背面镶件的设计注塑件正面及背面孔的走向若平行于开、闭模方向，一般采用镶件或嵌件杆来成型，利用模具的开、闭模进行抽芯，也可以采用垂直抽芯机构进行抽芯。

（4）注塑模的斜向脱模机构及垂直抽芯机构的设计

1）注塑模斜向脱模机构的设计：根据注塑模脱模运动避开法的分析，为了能让注塑件顺利地脱模，脱模机构的推杆就必须沿着显性“障碍体”的30°方向进行顶出，才能有效地避开显性“障碍体”的阻挡，如图4-16的B—B剖视图所示。注塑模的脱模机构采用了平动与斜动的双重脱模机构。为了减少双重脱模机构之间的摩擦，在平推板2与斜垫板5两端之间安装了轴3和滚轮4，变滑动摩擦为滚动摩擦。

2）注塑件垂直抽芯机构的设计：在ϕ24mm×60°的锥台里面有成型ϕ22^+0.18₀mm深7.7mm圆孔的型芯，可利用垂直抽芯机构的抽芯来避开隐性“障碍体”，才能进行注塑件的30°斜向脱模，如图4-16的B—B剖视图所示。垂直抽芯机构的齿条16随动、定模的开模运动产生向上的直线移动，齿条16带着齿轮13在齿轮轴12上转动，进而带动型芯齿条14向下产生直线位移，即可完成ϕ22^+0.18₀mm深7.7mm的圆柱孔型芯的垂直抽芯运动。反之，动、定模在合模时，型芯齿条14可完成复位运动。键15用于防止型芯齿条14的转动，圆柱销17用于防止齿条16的转动。

（5）注塑模的结构设计注塑模的结构设计如图4-16所示。

1）注塑模由二模板形式的标准模架改制而成。

2）直接浇口尺寸为ϕ6mm×2°。直径为ϕ6mm的浇口凝料在注塑件脱模后，可用手掰断料把而省去切除浇口凝料的机械加工。

3）根据所选塑料的收缩率设计动模型腔和定模型芯，应该注意加强筋槽脱模斜度的设定，否则注塑件容易粘在定模型芯上。

4）定模上运用了7处镶件和4处嵌件杆，以实现注塑件背面孔的成型和抽芯以及圆螺母的定位。嵌件杆随同注塑件一起脱模，脱模后嵌件杆由人工使用电动起子取出。

5）模具的左、右和后侧面的孔或槽，三处采用了斜销滑块水平抽芯机构，一处采用了齿条、齿轮和型芯齿条的垂直抽芯机构以实现注塑件的成型和抽芯，有效地避开了隐性“障碍体”对注塑件斜向脱模的阻碍。

6）模具的脱模机构，将平动的脱模运动转换为斜向的脱模运动，其回程靠推杆上的弹簧作用进行先复位，然后是回程杆的精确复位，限位销用于限制平动脱模机构运动的行程。

7）定、动模型芯的内循环水冷系统，采用了O形密封圈和螺塞进行密封，以防止水的渗漏。型芯中不贯通的流道处采用分流片隔离同一水道，使之分成两半流道，形成进、出水流通的循环通道结构。

8）定、动模部分采用了导柱和导套的导向构件。

9）动模型芯的注塑件成型面上需要制作出皮纹。