前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的水箱底座模具設計分析，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：根據某款智能馬桶水箱底座的結構特點，用UG軟件設計了一副動定模雙斜頂的模具。分析了定模頂出裝置的結構，采用了單點式熱流道的澆注系統設計，優化了動定模的側向抽芯結構的設計，解決了產品脫模困難的問題。實際生產證明，該模具結構設計合理，工作過程安全可靠。
關鍵詞：水箱底座;動定模雙斜頂;澆注系統;冷卻系統
智能馬桶水箱底座是智能馬桶重要的零件，其主要作用是固定智能馬桶水箱，并與馬桶的陶瓷本體相連，其正反面結構復雜，并且在量產過程中需自動化生產，提高生產效率，降低成本；因此在設計注塑模具時要特別注意側向抽芯機構、脫模系統以及分型面的合理性與前瞻性［1－2］。下面設計的底座模具采用熱流道、雙斜頂抽芯與滑塊的先后抽芯機構、油缸復位的合理結構，其生產的成功經驗可供同行參考。
1塑件結構工藝分析
圖1為某品牌智能馬桶水箱蓋底座（下文簡稱產品）的結構，塑件上表面要求光潔平整，無熔接痕與氣孔、飛邊等缺陷。產品所用材料為丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）。從圖1可知，產品的總體尺寸為390mm×210mm×55mm，厚度平均為2．5mm，產品各部分壁厚較為均勻，底座的正面有多處的倒扣，還有多處的碰穿孔，反面形狀比較復雜不規則，加強筋較多，深度較大，不利于塑料的流動與排氣，模仁需考慮是否應設計成鑲塊結構，而且有多達13處的倒扣以及一處側孔，在模具設計時，需要考慮是采用側向抽芯還是斜向頂出機構，產品部分分型面彎曲不規則，型芯與型腔在此處修配比較困難，容易出現飛邊［3］。
2模具結構分析與設計
2．1成型零件的設計
由于產品的質量要求較高，產量大，動定模多采用鑲拼式的結構，型腔與型芯的材料均采用718H預硬塑膠模具鋼，定模模仁尺寸為490mm×300mm×90mm，為了模仁便于加工制造，在定模模仁上多處采用了鑲針結構。動模的模仁尺寸為507mm×317mm×98mm，通過5個擠塊以及各自背部6個M16×85mm的螺釘固定在動定模模胚上，由于模具結構的需要，在動模模仁上設計了兩個大鑲塊。
2．2澆注系統的確定
由于底座塑件定模側需要多個斜頂及鑲針，造成產品的澆注系統較長，為了減少產品成型時的注射壓力，綜合考慮模具的整體結構，采用單點式的熱流道系統，澆口為直接澆口。
2．3定模推出機構的設計
定模推出機構采用定距拉鉤式定模推件板脫模裝置［4］，外加油缸9復位，當模具開模前，復位油缸9處于縮回的狀態，開模時動模通過拉桿6，拉起推板連接塊2，帶動推板一起開模，這時推板上的斜頂機構也一起工作，完成定模的抽芯運動。定模的斜頂機構由萬向滑座、斜頂桿＋斜頂塊＋銅套、方斜頂＋方銅塊導向組成。
2．4動模側推出與抽芯機構的設計
由于動模側結構復雜，倒扣多達11處之多，為了減少斜頂數量，便于后期模具的裝配，有兩處倒扣與一處側孔采用整體的滑塊結構如圖3所示，滑塊采用2738塑膠模具鋼，在滑塊的鎖緊面設計了兩塊耐磨板，提高它的使用壽命，由于滑塊的寬度較大，為了提高它的工作穩定性，采用了兩根直徑8mm的斜導柱。為了加工的方便，采用壓條的方式來固定滑塊，并通過M6×10mm的螺釘限制滑塊的安全距離。斜頂機構由10根方斜頂＋方導向塊＋萬向滑座組成，根據抽芯距離的不同，斜度在3°～9°。由于動模模仁處加強筋多且深，造成產品包緊力大，單純的依靠斜頂機構，容易產生頂出不平衡，造成產品頂破或嚴重變形的情況出現。因此在產品加強筋較深的地方均設置了直徑為8mm的直頂針，并在產品的分型面處設計了4個大的直頂塊，每個頂塊用兩根直徑16mm直頂桿通過M8×28mm的螺釘跟頂板相連接，以保證頂出力的平衡。
2．5模具冷卻系統的設計
由于動定模都是采用鑲拼式的結構，各種直斜頂較多，給水路系統的設計帶來了一定的困難，定模模仁處水路間隔較均勻，平均每間隔50mm左右設有一條直徑8mm的水路，在熱流道的澆口處，多增加了一條8mm的水路，加強熱流道噴嘴區域的冷卻，防止噴嘴處過熱導致開模時出現拉絲、流延的現象出現。動模模仁由于高度大，采用了“隔片式水井＋垂直式冷卻水管”［5］，避免了模具零件與水路出現干涉的情況，同時不影響模具的冷卻效果。
3模具的整體結構及工作原理
模具的裝配示意如圖5所示，可以得知模具的整體尺寸為650mm×460mm×703mm，屬于整體兩板式中大型模具，采用熱流道的澆注系統，由于產品尺寸精度要求較高，在動定模周邊裝有0°的精定位塊，為了提高頂出的穩定性，在動定模的推板中都裝有內導柱與內導套起導向作用。模具的工作過程如下：當模具閉合后，注塑機料筒里的熔體通過噴嘴，經熱流道進入模具的型腔，然后保壓，同時冷卻水通過水路對動定模的型芯與型腔進行冷卻，產品固化。開模順序如下：定模復位油缸6要處于縮回的狀態，注塑機帶著動模開始運動，同時動模上的兩根拉桿14通過連接塊10帶動定模推件板一起運動，定模上的斜頂也隨著工作，當開模行程到達65mm時，在定距拉桿頭部的作用下，推板連接塊10里的限位塊13擠壓彈簧12，與動模拉桿14分離，定模斜頂機構完成頂出，同時動模側的滑塊35在斜導柱37的作用之下完成側向抽芯，然后繼續開模到設定位置，動模上的復位油缸26在注塑機液壓力的作用下處于縮回狀態，接著動模推板被注塑機頂出，動模側直斜頂裝置將產品頂出。最后動定模上的復位油缸6與26伸出，將推板復位，再合模進行下一次的循環注塑。
4結論
針對智能馬桶水箱蓋底座塑件結構的特點，在多處側孔側凹的情況下，設計了一副成型較穩定的模具。1）采用了動定模同時帶斜頂的結構，通過定距拉桿裝置實現定模脫模，解決了脫模困難的問題，使塑件能夠順利脫模。2）為了不與定模的斜頂機構干涉，采用單澆口模式并設計在產品最易成型位置。3）在動模側增加了斜頂與滑塊裝置，實現產品的倒扣與側孔的脫模。4）為了提高動定模直斜頂機構復位的穩定性，采用了4個復位油缸進行復位。5）使用UGNX軟件進行分模造型，運動仿真分析更加精確。產品實物尺寸精度以及外觀要求都符合客戶的要求，最終證明該模具結構設計合理，工作穩定，為類似產品的模具設計提供了很好的參考價值。
參考文獻
［1］屈華昌．注塑模具實用教程［M］．北京：化學工業出版社，2011：129－163．
［2］張維合．汽車前大燈反射鏡大型注塑模具設計［J］．現代塑料加工應用，2016，28（3）：52－55．
［3］孫肖霞，唐友亮，張?。嚬羌苄笨仔眽K抽芯機構及注塑模設計［J］．現代塑料加工應用，2018，30（2）：57－59．
［4］陳曉勇．定模推出的塑料殼蓋注塑模設計［J］．工程塑料應用，2011，2（39）：75－78．
［5］陳萌．掃描儀底殼熱流道注塑模設計［J］．模具技術，2015（2）：35－38．
作者:傅瑩龍 任建平 單位:臺州科技職業學院