切換柄

切換柄塑件功能分析

圖1所示是打印機上的一個塑件，用于供用戶切換打印機狀態(tài)使用。

（1）特征Ⅰ是一個通孔，用以把切換手柄安置在鉚釘上，用戶通過特征Ⅳ的手柄旋轉(zhuǎn)切換手柄塑件，進行打印機的狀態(tài)切換。Ⅰ孔與鉚釘?shù)呐浜纤删o，關(guān)系到切換手柄塑件旋轉(zhuǎn)時是否順滑平穩(wěn)不搖晃，因為該特征的尺寸要求比較高。

（2）特征Ⅱ是一個彎的長形孔，用以安置另一零件切換齒輪的中心軸鉚釘。切換齒輪安置在中心軸鉚釘上，可以自由旋轉(zhuǎn)，并在特征Ⅲ的斜導軌面作用下，上下移動，進行齒輪間的切換。由于齒輪運轉(zhuǎn)有齒輪中心距的要求，所以特征Ⅱ長彎孔的半徑、圓心位置有一定要求，否則容易卡住切換齒輪的中心軸鉚釘，導致切換不順暢。

（3）特征Ⅲ是用以推動切換齒輪上升，下降的斜導軌面。切換齒輪受到彈簧彈力作用被壓住，齒輪柱底貼著Ⅲ面滑動。特征Ⅲ的斜導軌面要求：光順平滑。

（4）特征Ⅳ是供用戶操作的手柄部分，由于該部分直接面對用戶，所以有外觀要求：不可有傷痕、頂針、毛刺、熔接痕。

（5）特征Ⅴ是兩個凹坑，用于切換另一個零件的塑膠鉤。該零件的塑膠鉤利用自身塑膠彎曲的變形特性，使塑膠鉤在特征Ⅴ面上滑動，分別卡入兩個凹坑以示切換手柄已經(jīng)切換到位置。

切換柄塑件材料分析

考慮到外觀要求及塑件的功能使用，材料選擇阻燃PC ABS，顏色：黑色。PC ABS是由聚碳酸酯（Polycarbonate）和聚丙烯精（ABS）合金而成的熱可塑性塑膠，其既具有PC樹脂的優(yōu)良耐熱耐候性、尺寸穩(wěn)定性和耐沖擊性能，又具有ABS樹脂優(yōu)良的加工流動性。PC ABS的缺點是質(zhì)量重、導熱性能欠佳，但這個不影響它作為切換手柄的功能使用。

切換柄塑件注射工藝

PC ABS注射模工藝條件：

干燥處理：阻燃PC/ABS樹脂會吸收空氣中的水分，其含水量為0.2%～0.3%之間。為了使注射制品達到最佳效果，減少降解的可能性，PC/ABS在成型加工前，必須進行干燥，使材料含水量降至0.04%以下，最好在0.02%以下，以提高加工穩(wěn)定性和機械性能。干燥條件為90~110℃，2~4h。常用的干燥設(shè)備有

3種：箱式干燥機、料斗式干燥機和除濕干燥機。無鹵阻燃PC/ABS建議使用除濕干燥機干燥。

成型溫度：其設(shè)定是以確保阻燃PC/ABS充分塑化為基準，應(yīng)盡量使用低溫區(qū)域，以防止材料降解。成型溫度增加會明顯地降低阻燃PC/ABS的粘度，增加樹脂的流動性，使流動距離變長。原則上，當使用建議的成型溫度上限時，應(yīng)使熔膠滯留時間盡可能短，避免降解的產(chǎn)生。無鹵阻燃PC/ABS成型溫度一般為230~270℃。溫度太高ABS會分解，太低PC料的流動性不良。該塑件實際生產(chǎn)中采用了265℃模溫。

模具溫度：模具溫度控制對決定最終制件的充填程度、外觀、殘余應(yīng)力是非常重要的。在成型阻燃PC/ABS時使用模溫機來控制模具溫度，模溫在50~80℃范圍內(nèi)。較高的模具溫度，往往會產(chǎn)生良好的流動、較高的熔接線強度、較小的塑件內(nèi)應(yīng)力，但成型周期會延長。模具溫度比較低時，就會有高內(nèi)應(yīng)力并損壞制件的最佳性能。該塑件實際生產(chǎn)中采用75℃模溫。

切換柄塑件尺寸

塑件的關(guān)鍵尺寸見圖2所示，關(guān)鍵尺寸數(shù)量不多，只有孔內(nèi)徑?5±0.03mm。塑件的塑膠材料為阻燃PC ABS，其收縮率是0.5%~0.7%，屬于收縮率比較穩(wěn)定的塑膠之一。模具設(shè)計時，大部分尺寸只要按收縮率中值放大即可。

切換柄分型面的設(shè)計

為將塑件和澆注凝料從模具中取出，以及將活動型芯或鑲件裝入模體，需將模具分為兩個主要部分，這些可以分離的接觸表面稱為模具的分型面。分型面的選擇主要遵從以下原則：

①選擇在塑件外形的最大輪廓處；

②便于塑件脫模；

③利于保證塑件的外觀質(zhì)量；

④利于排氣；

⑤利于塑件同軸度要求；

⑥便于模具加工制造；

⑦分型面上應(yīng)盡量避免尖角?？紤]到上述因素，切換手柄的分型面如圖所示。

切換柄澆注系統(tǒng)設(shè)計

澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴射出后到達模具型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道，在模具中起了一個“橋梁”的作用，把模具與注射機聯(lián)在一起，使流動的塑膠材料能對模具進行填充。因此，澆注系統(tǒng)有兩個作用即輸送塑膠熔體和傳遞壓力。其中，澆口的設(shè)計最為關(guān)鍵。澆口主要有兩個功能：

①對塑料熔體進入型腔起控制作用，使熔融塑料以最快的速度進入并充滿型腔，并在保壓過程中進行補料以彌補由于塑件收縮而留出的空間；

②當注射壓力（保壓壓力）撤消后，封閉型腔，使型腔內(nèi)尚未冷卻固化的塑料熔體不致發(fā)生倒流?？紤]到自動化生產(chǎn)，不需要人工切斷，切換手柄模具選擇了點澆口。其選擇原則如下：

①盡量縮短流動距離；

②應(yīng)避免熔體產(chǎn)生噴射和蠕動現(xiàn)象；

③有利于充模流動、排氣和補料；

④避免熔接痕的產(chǎn)生；

⑤減小塑件翹曲變形。

切換柄冷卻水路設(shè)計

為了提高冷卻系統(tǒng)的效率和使型腔表面溫度分布均勻，此副模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計遵循以下原則：

①協(xié)調(diào)好冷卻系統(tǒng)與頂針的位置；

②冷卻水道與分型面各處距離盡量相等；

③冷卻水道的出、入口處水的溫差盡量小。冷卻水道總長較長時，則水流在出、入口處的溫差會比較大，容易造成模具溫度分布不均，塑件在冷卻定型過程中各處的收縮會產(chǎn)生較大差異，脫模后塑件容易發(fā)生翹曲變形。因此設(shè)計時盡量采取有效措施減小水道出、入口處水的溫差，以使模溫分布均勻。冷卻水道從型板進入鑲件，均勻冷卻塑件。

切換柄頂出機構(gòu)設(shè)計

為了使塑件平穩(wěn)頂出，不致卡死和變形，頂針如圖3均勻排布。

考慮到Ⅰ孔脫模阻力較大，使用頂筒進行頂出。

切換柄模具整體

模具總組裝圖見圖4所示。

切換手柄即有外觀要求，又有尺寸要求的塑件。公司之前的生產(chǎn)的手柄，均要多次修模。這次在設(shè)計階段對之前的不良結(jié)構(gòu)進行改進，使切換手柄模具一次試模即成功，這對模具設(shè)計者、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計者有一定的借鑒經(jīng)驗。

注射模設(shè)計要緊密與塑件的使用性能聯(lián)系在一起，為塑件的用途、功能服務(wù)。塑件“切換手柄”，是打印機上較常見的塑件，之前曾有類似的塑件存在瑕疵不盡人意。因此這副注射模在設(shè)計之初就盡量從塑件的細節(jié)避免出現(xiàn)塑件的不良。

秦安32口kvm切換器

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