扫描传真打印一体机底壳注塑模具设计+3d

扫描传真打印一体机底壳产品见图1，产品最大外形尺寸为378.60 mm x 354.36 mm x 43.69 mm，塑件平均胶位厚度2.20 mm，塑件材料为HI-PS，缩水率为1.005，塑件质量为367.43克。塑件技术要求为不得存在披峰、注塑不满、流纹、气孔、翘曲变形、银纹、冷料、喷射纹等各种缺陷。
产品为日本某品牌扫描传真打印一体机型。从图1可以看出，塑件为扁平的壳体，顶面有两个凸起的立耳，立耳上有一处通孔，需要设计定模隧道式滑块抽芯。塑件后壁边缘有一组安装铰链孔，两个铰链孔需要同心。另两个侧壁分别有一处安装铰链柱子，两个柱子内孔空心，同样需要设计滑块抽芯，并且保持同轴度。

图1 扫描传真打印一体机底壳产品图
塑件后壁内侧边缘有大片平行骨位，起到加强作用和安装作用。需要设计大型内滑块抽芯。塑件在主体方形造型的边缘有一片曲面上扬翘起，背面有多个柱位和骨位，其中5支柱位由于与底面倾斜，需要设计内滑块斜向抽芯。综上所述，塑件多处存在滑块和大型滑块、斜向滑块抽芯，定模具有隧道滑块抽芯。这一切，造成模具设计的难度。

模具为大型模具，模具设计型腔排位为1出1，模架为非标模架7085，采用热流道成型，所以模胚为非标模胚。另一方面，模具为大型模具，尺寸超过标准模架的规格范围。定模四块板之间设计了4支ø30定位销以增加模具系统刚性。此处的受力很大，不能设计小于ø30的定位销，否则，在注塑时会产生弯曲。动模的4支定位销直径为ø20，分成两段，分别为方铁与底板、方铁与动模具垫板定位，此处的定位销长度较短，位置在模板内部，难以去出，因此在定位销的两端分别设计螺纹孔，便于取出。
订购模架时，设计4套斜度定位块分别处于模胚四边，呈垂直方向布置，便于注塑时抵消侧向力，使模具准确合模。由于模具较大，为了码模稳定，在模具地侧动模设计了码模支撑块，定模设计了V型块。
模具浇注系统采用YUDO针阀式热流道系统，2点进胶，浇口位于塑件的表面。针阀热嘴的型号为BIM35VCA，带换色套的热嘴。这种热嘴前面的换色套会在塑件的表面形成一圈环形夹线。增加换色套的优点是便于清洗，便于更换颜色。此套为经过热处理的精密零件，一般由热流道厂家提供。套内与阀针相配合的锥面，角度一般比阀针锥面的角度要大2゜～6゜，因此阀针与此套内锥面的接触面属于线接触。只有线接触才能保证阀针切断熔融塑料，实现浇口密封。如果模具设计合制作缺乏经验，将此两个角度制作成相等，则浇口冷却密封时，阀针会将换色套锥面挤破，这时在注塑时往往会发现塑胶上浇口附近由细微的铁末存在。针阀式热流道系统虽然成本较高，但是容易实现各个浇口的时序控制，浇口痕迹光滑平整。在大型塑件的模具中具有广泛的应用。
型腔和型芯钢材全部采用日本钢材NAK80，属于预硬化钢材，在预硬化钢材中属于较硬的一种，硬度38～41HRC,其组织细密均匀，适合抛光。模具型腔的粗加工和精加工主要是依靠CNC切削加工的，在目前技术条件下，钢材最适宜加工的硬度是38HRC，这个硬度的切削刀具耐用度也高，加工效率也最高。
前后模仁尺寸较大，前模仁采用整体设计加局部小镶件的方式。后模仁采用全镶拼的方式。前后模仁均采用挤紧块挤紧定位。对于挤紧块的设计要点，之前的文章做过详细介绍。

各种滑块的设计是本套模具的重点和难点。对于塑件顶面立耳上的两个通孔，需要保证其同轴度，采用前模隧道滑块抽芯，由于热流道模具的定模四块模板全部固定在一起，不能分离。因此，无法设计模板分离的定模滑块抽芯机构，必须利用油缸进行滑块抽芯，具体设计见模具设计图2所示。
塑件背面斜面上5支柱位由于与底面倾斜，需要设计内侧斜向抽芯，斜滑块23依靠弹簧24驱动；塑件后壁内侧边缘有大片平行骨位，需要设计大型内滑块抽芯。此处内滑块31依靠倒装的斜导柱驱动，铲基32为斜滑块提供移动空间。此处两种内滑块都是依靠后模模板浮动来实现的。模板浮动的动力来源于4个油缸38，此油缸为日本太阳铁牌油缸，外形简洁紧凑，占用较小的空间，适合在模具内安装使用。
塑件的顶出采用顶针、司筒和直顶顶出。顶针板上设计了MISUMI滚珠中托司导向。顶针板的回位采用模内气缸33回位。顶出后，在压缩空气的作用下，模内气缸底部的活塞33会冲出，将顶针板回位。

图2 扫描传真打印一体机底壳模具图

图3 动模3D图

图4 定模3D图