图1所示为YD110服务器散热架塑件,其主体为薄壳,内壁有多个卡柱及螺钉柱,材料为ABS+PC,收缩率为0.58%~0.61%。模具设计的难点在于卡柱特征的脱模,卡柱为管状,其下端在塑件脱模时形成整圈倒扣难以脱模,且卡柱外壁与塑件的外侧壁空间狭小,卡柱外壁的脱模机构设计会影响塑件外壁的脱模。卡柱内壁为深管,成型后由于收缩而产生较大的包紧力导致内壁脱模也较困难。此外,一个侧壁上设有2个φ3mm的侧孔,需使用侧抽芯机构进行抽芯脱模。因此,解决卡柱特征的脱模问题是该模具结构设计的重点和难点。
2 卡柱脱模机构设计
针对塑件的卡柱特征,设计了一种圆管倒扣二次推出强制脱模机构,如图2所示。一次推管2套装于管型芯3外,其下端套装于动模板4对应孔内,并由推管锁紧板6压紧;动模板4由推管弹簧11支撑,推管弹簧11安装于垫板8上,并套装于中间板10所开设的孔内。管型芯3下端通过管型芯锁紧板7压紧安装于中间板10上,其上端成型塑件卡柱的内孔,二次推杆9安装于模具推杆固定板上,用于推动二次推板1向上推出。
一次推管2的顶端成型塑件的圆环外倒扣,其上设有限位台肩,用于限制推出距离;二次推板1将塑件从一次推管2的内壁上第二次强制推出。卡柱脱模机构工作原理如下:模具首先在P1分型面处打开实现塑件与定模型腔的分离,P2分型面打开实现卡柱内孔自动脱模,P3分型面打开实现塑件的完全脱模。开模时,P1分型面打开,动模下行一定距离后,推板被注塑机顶杆顶住将塑件推出,推出过程中二次推杆9顶住二次推板1,二次推板1通过拉模扣12的吸合力拉住动模板4,保证动模板4与二次推板1同步;在推管弹簧11的作用下,模具在P2面打开,动模板4与中间板10分离,管型芯3与塑件分离;随着动模继续下行,中间板10通过短拉杆5拉住动模板4下行,其驱动力将克服拉模扣12与二次推板1的摩擦力,实现二次推板1与动模板4之间的分离(P3分型面打开),二次推板1从型芯上强制推出塑件,实现塑件卡柱的完全脱模。
结合圆管倒扣二次推出强制脱模机构的设计,模具结构如图3所示。模具采用两板模结构,单腔采用单点侧浇口,1模2腔布局。斜导柱二次侧抽芯斜滑块机构用于2个φ3mm侧孔的脱模,使用冷却管道对型腔进行冷却,管道直径为φ8mm。相比于普通两板式注射模,模架模板中增加了二次推板1和中间板10,保证卡柱脱模机构能顺利实现脱模功能。
实际工作时,模具按以下步骤完成塑件的注射成型。
(1)模具在P1分型面处打开时,斜导柱二次侧抽芯滑块机构完成抽芯,塑件从型腔板镶件27中脱模。
(2)模具在P2、P3分型面处打开时,完成圆管倒扣二次推出强制脱模机构的第一次脱模。
(3)模具完全打开时,塑件从型芯镶件28上被推出,圆管倒扣二次推出强制脱模机构第二次强制推出脱模。
(4)复位时,推出机构先复位,模具再按P3、P2、P1分型面顺序闭合。