注塑机导油管135°弯管注射模设计

杨 娟，覃志高，周明理

（1.百色职业学院，广西 百色 533000；2.柳州城市职业学院，广西 柳州 545036；3.北海职业学院，广西 北海 536000）

0 引 言

注塑机导油管135°异形弯管接头用于特殊的管道结合位置，是一种需要设计特殊结构特征的功能件。塑件轴测图如图1所示，左端为圆弧管，外带环筋，右端为直管；在圆弧管与直管结合部位的外壁上，附加设置了一个支架套管，用于与其他塑件的套接。支架套管内壁设置3个螺钉柱，下端设置一个直槽，支架套管与内壁直管之间形成塑件的夹壁槽，支架外壁上设置多条格筋；支架套管内还设置一个延长条，延长条上设置1个卡扣。圆弧管外壁设置4圈环筋及多个三角筋，综合考虑塑件的使用情况，塑件材料使用收缩率为0.5%～0.6%的ABS工程塑料。

图1 异形管接头

1 分型面设计

针对图1中的塑件，模具设计时，分型面的设置主要受制于以下因素：①圆弧管外壁的环筋及多个三角筋特征只能采用两瓣式脱模方式；②支架套管的内壁特征只能沿支架套管内的中心线及3个螺钉柱的中心线方向抽芯脱模，且支架套管外壁上的格筋只能垂直于格筋所在面的垂直方向实施抽芯脱模，卡扣特征的脱模只能沿垂直于卡扣底面的方向实施抽芯脱模；③圆弧管内壁的脱模只能以圆弧旋转方式抽芯脱模；④直管特征内壁需要实施抽芯脱模，其抽芯方向可与支架套管的内壁抽芯方向设置相同。

由上述分析可知待成型塑件只能在图2所示的PL处分型，以便于成型塑件脱模及简化脱模机构与模具结构。在PL面的分型设置下，成型塑件的自动脱模只需设置3个滑块机构即可实现。相应的3个滑块的作用是：①滑块1成型夹壁槽、直槽、螺钉柱及成型管特征；②滑块2成型圆弧管内壁特征；③滑块3成型格筋及卡扣特征。环筋及塑件的其余外壁通过定模镶件和动模镶件成型和脱模。

图2 分型及脱模设计

2 成型零件设计

在图2所示分型状态下，确定的成型零件设计如图3所示，滑块1对应为直管滑块，滑块2对应为圆弧滑块，滑块3对应为内抽芯滑块。直管滑块通过液压机构驱动抽芯，圆弧滑块通过液压机构驱动齿条，齿条再驱动扇形齿轮，扇形齿轮通过转动轴带动圆弧滑块实施旋转抽芯。内抽芯滑块综合其驱动及锁紧要求，可使用一个T形槽锁紧块锁紧和驱动，对相应特征实施内收式抽芯。

图3 成型零件设计

考虑塑件的生产效率，采用1模2腔布局，为精简机构和优化模具结构，图3中2个型腔的直管滑块使用共同的液压机构进行驱动，2个型腔中的圆弧滑块也使用共同的齿条滑块机构进行驱动，2个型腔的内抽芯滑块同样使用共同的T形槽锁紧块进行锁紧和驱动。

浇注系统设计时，鉴于流道加工的方便性，使用φ8 mm的数控铣刀加工圆形流道，考虑结构空间设置，缩小模架的使用尺寸，浇口套使用斜浇口形式。

3 模具结构设计

3.1 动模与定模设计

按照分型面设置的1模2腔结构，对应的动、定模结构如图4所示，结合脱模机构及简化模具结构的要求，选用两板模模架。在定模设置中，型腔板采用偏心布置方式，保证浇口套中心对准模架中心位置。对于模具整体型腔的浇注为偏心浇注，控制注射压力，型腔板镶件安装在定模板内，材料使用2344合金钢，使用单一的水路进行冷却。

图4 动模与定模结构

在动模中使用3个复合机构对2个型腔同步实施抽芯脱模，对应的机构分别为直管抽芯机构、弯管抽芯机构及内抽芯机构。待成型塑件的最终脱模使用推杆推出的方式实施，型芯镶件安装在动模板上，材料使用P20，同样使用单一的水路进行冷却。

3.2 模具结构

模具结构如图5所示。

图5 模具结构

（1）模具采用两板模模架，动模板17的下方增加了动模垫板16，以便于弯管抽芯机构的安装。

（2）弯管抽芯机构组件中，单个型腔的抽芯组件主要包括件3～件11，液压缸35活塞杆驱动齿条滑块11移动，齿条滑块11再驱动扇形齿轮9绕转动轴8的中心转动，转动轴8再带动动模板17上位于圆弧压条4内的圆弧滑块3转动，对成型塑件的圆弧管内壁实施转动抽芯，圆弧滑块3的位置由限位螺钉5限位。

（3）内抽芯机构。内抽芯机构组件主要包括件18～件20，模具打开时，T形锁紧块20的两侧斜T形槽同时驱动两侧的2个内抽芯滑块实施内收抽芯，2个内收抽芯滑块的限位则分别由各自的限位玻珠18限位。

（4）直管抽芯机构。直管抽芯机构为两次抽芯机构，两次抽芯之间设置有延时抽芯，延时距离为10 mm。机构组件包括件24～件27，第一次抽芯时，夹壁槽型芯24先抽出10 mm后，直管内壁型芯再抽出，2个型芯都由直管滑块26驱动，直管滑块26由液压缸27活塞杆进行驱动。

（5）推出机构。塑件的最终脱模由多个推杆32推出实现，推杆32由推板14推动，推板14由注塑机顶杆通过连接杆进行连接并驱动。为防止推杆32与直管抽芯机构的滑块、弯管抽芯机构的圆弧滑块在复位时产生干涉，复位前，推杆32必须先退回复位，故推板14设置行程开关检测其复位情况，只有推板14复位后，液压缸27、35的活塞杆才能动作，驱动各自机构上的滑块进行复位。

3.3 模具工作过程

模具工作时，机构的动作原理如下。

（1）液压缸活塞杆先抽芯。模具开模前，因为液压缸27、35为串联式，液压缸35活塞杆先动作，完成弯管内壁的抽芯，而后液压缸27活塞杆动作，完成夹壁槽、直管内壁的抽芯。

（2）模具只有单一的分型面，注射完毕后开模时，注塑机滑块驱动动模移动，模具在分型面处打开。

（3）推出。模具打开后，动模继续移动，注塑机顶杆驱动推板14，推板14推动推杆将塑件从型芯镶件21上推出，实现塑件的脱模。

（4）复位。复位时推出机构先复位，由行程开关15进行复位检测，依次控制液压缸27、35的活塞杆带动其零件进行复位。

4 结束语

结合塑件结构设计了1模2腔两板式注射模，采用单点侧浇口进行浇注，主流道使用斜浇口衬套供料，优化了模具结构。为实现塑件的自动脱模，采用4种脱模机构辅助脱模，分别为弯管抽芯机构、直管抽芯机构、内收式抽芯机构、推杆推出脱模机构。模具结构设计利用模架结构空间，节约了材料成本。