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冰箱内胆真空成型模具的抽芯机构设计
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-27 原文发表:2007-06-27 人气:1
本文章共4065字，分3页，当前第1页，快速翻页：
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摘 要：结合生产实际，重点介绍了复杂真空成型模具的抽芯机构设计方法，即如何根据制品结构及材质特点，灵活设计真空成型模具的抽芯机构，包括抽芯机构设计方案分析、抽芯机构运动及力学分析、抽芯机构结构设计要点。
关键词：冰箱内胆 真空成型 抽芯机构
0 引言
冰箱内胆真空成型是冰箱生产的主要工艺，也是关键工艺。影响真空成型产品质量、生产效率及成本的关键因素是真空成型模具。而真空成型模具设计的重点和难点又是抽芯机构的设计，抽芯机构设计是否合理，直接影响到模具工作可靠性，并在一定程度上决定了模具的制造成本。因此在真空成型模具设计当中，一定要根据制品的结构和材质特点，灵活设计抽芯机构，即使在同一副模具当中，抽芯机构也有多种设计方法，要根据具体情况具体分析，目的是既要保证模具工作可靠，成型质量高，又要尽量简化模具制造工艺，降低模具制造成本。本文介绍的真空成型模具即是集多种抽芯机构于一身的比较复杂的模具，它的设计具有较强的典型性。
1 抽芯机构设计方案分析
1.1 冰箱内胆结构与材质分析
某冰箱厂有一冷冻室内胆，如图1所示。采用凸模真空成型，成型位置为内胆开口朝下，成型材料为HIPS。板厚4mm，成型后最薄处不小于0.6mm。产品定位中档，生产批量比较大，要求模具必须工作可靠、成型质量高、制造成本低。
该内胆的特点是结构较复杂，需要抽芯的各处形状不同，大小不一，相差很大。而且所用材料为HIPS，其强韧性比以往生产所用的ABS材料稍差，比较容易破裂。为了满足上述设计要求，必须根据各处的结构特点，逐一分析，确定抽芯机构设计方案。
1.2 抽芯机构设计方案分析
真空成型模具的抽芯方式主要有直抽芯和斜抽芯两种，其结构设计则受模具结构的影响存在多种多样的形式。由图1可见，本文中的制品共有五处需要设计抽芯机构才能脱模。
A处为一外凸的小凸台，周围为大平面，采用直抽芯比较方便。
B处与C处关于制品中心面对称，均为内凹的小凹坑，相应的活动块为细长条形，周围为大平面，在模具中央只要设置一个气缸，可以对两个活块同时控制，因此也适宜采用直抽芯。
D处为一细长侧向凸台，其上面与大平面(上顶面)平齐，显然不能采用直抽芯，只有采取斜抽芯。
E处为一大型侧向凸台，虽然凸出高度不大(只有5mm)，但距离长，面积大，不能强制脱模，必须通过抽芯脱模。根据该处的结构特点，既可以采用直抽芯，也可以采用斜抽芯。如果采用直抽芯，活动块的上分模面将处于圆弧面上，给模具制造带来困难，容易在制品表面形成接缝痕迹，且根据活动块受力状态分析，需要一个很大的合模气缸，才能平衡吸塑压力，增加了模具制造成本。如果采用斜抽芯，在结构设计上作适当处理，完全可以避免这些问题。
2 抽芯机构设计
2.1 抽芯机构运动及力学分析
抽芯机构设计关键是要保证运动可靠、位置准确，脱模平稳，机构使用寿命长，对制品无伤害。
2.1.1 A处
A处采用直抽芯，活动块的运动直接利用气缸的伸缩实现直线运动，气缸实际伸缩行程便是活动块的运动行程。
在吸塑成型过程中，由于模具内外压差，活动块将受到一吸附力的作用，促使活动块有向内离开成型位置的趋势，因此必须有一个力来平衡，这个力即为合模力。合模力计算公式为：
F=P×S
式中：F-合模力
P-模具内外压差
S-压差有效作用面积
由于A处活动块的成型面积较小，即压差有效作用面积较小，合模力小，可以由气缸的推力直接提供，而且气缸直径不需要很大，根据计算，选取气缸直径为φ50mm，行程为20mm。
2.1.2 B处、C处
B处和C处共用同一抽芯机构抽芯，其工作原理同A处，虽然合模力也不大，但活动块呈细长条形，为了保证活动块运动平稳，必须采用不同于A处的结构设计。
2.1.3 D处
D处采用斜抽芯，活动块既可以沿与脱模方向成一定夹角的方向作直线运动，也可以绕某一点作圆周运动。根据该处制品结构特点，采用活动块绕某一点作圆周运动的方案更合适。
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