门外壳切边模设计

渔夫

河南新飞电器有限公司(河南新乡 453002) 佐飞
[摘要]介绍了一种切边模设计的新思路，并对这种切边模的设计构想以及工作过程给以详细阐述。该模具具有结构简单、易于调试、成本低廉、可靠性高等特点。
关键词：门外壳；工艺压边；切边模
7 j: t3 A' P% k$ A; h: X
! {2 t4 p, i& F. L% G$ I) E. F1 引言
  V4 s! |  ?  t" A+ z6 s0 C    我公司某型号冰箱门外壳结构形状如图1所示。
9 w8 V% _0 s8 e) Y9 r" [
    其材料为ABS塑料，壁厚为2.5mm，并且外表面封闭，无任何孔或其它形式的开口。由于其成形方式采用最常用真空吸塑成形法，因此，必然产生工艺压边，而实际零件在装配中不能有工艺压边，这样就产生了我们要讨论的问题，那就是如何去除工艺压边。
8 n. {9 m. _' `0 H+ q5 x    针对这个问题，考虑了3种方案：
/ J# a- E% I1 b5 Y3 }7 j    方案1如图2所示，将待切门外壳放进凹模内，露出要切除的工艺压边部分，然后在门外壳的内部放置凸模并压紧，严格保证凸、凹模的间隙为门外壳的壁厚，同时要求凹模上平面与凸模上平面共面。这时压紧凸模，也就压紧了门外壳，用一个锋利的切刀，沿着门外壳的周边进行切割，最终将周边工艺压边全部去除。
8 l# K* d7 W, _) L7 I/ d: T* P
7 S$ M8 r4 }, Q& K0 j
1 U1 h% ?# D8 _: U3 N: V% s    方案2如图3所示，采用凸、凹模固定，其中凸模为一套楔滑块冲切机构，凹模相当于冲裁切刀的一个刃口，将凸、凹模以及待切门外壳固定于10t压力机的定、动模固定板上，用压力机推动楔块下移，切刀在楔块的推力作用下向四周远高中心的方向移动，实现横向冲裁；山于切刀沿周边布置，从而将工艺压边沿周边全部切去。当楔块在压／J机复位力作用下向上拉起回位时，切刀在复位弹簧的作用下退回复位，此时整个凸模滑块冲切机构被全部提起，然后进行下一个循环。
9 c2 _' k4 p: [$ I1 y$ l6 ~/ `" J
1 q* Y5 Z: [4 h9 l/ z: v( N    方案3如图4所示，凸模、凹模及待切门外壳连接固定成一个整体爽紧系统，再将这个整体放置于一平台上，平台的旁边固定一台带锯片的电机；手动使凸、凹模及待切门外壳整体与锯片接触并切入，然后以此点为切点做切线运动，当完成一周切线运动时就将工艺压边整个切去。这样用锯片实现切割门外壳工艺压边，达到目的。
1 t1 n( ?! h; {8 v& q' N' y8 @* W
    综合分析这3种方案，各有特点。
( H. v, m$ A& _0 u: H7 A( M9 z    第1种方案优点：结构简单，易于实现。缺点：由于采用刀片直接切削，切削力大，切刀磨损快，效率低，门外壳切削质量不易保证。
    第2种方案优点；采用纯机械结构，借助压力机实现切削，效率高，质量稳定。缺点；模具结构复杂，造价高，研制投入大，且模具调试难度大。
4 v8 L/ s5 T5 A    第3种方案优点：结构简单，易于调试，町靠什高，生产成本低。缺点：生产效率低，工人劳动强度大。
考虑到此种冰箱尚处于研制阶段，时间和进度要求比较紧，必须选用结构简单，性能可靠，投入小的方案。显然，第3种方案是最理想的方案。
( I# p9 \8 d" F6 l6 P    2 模具工作过程与结构特点
    1.1 模具结构
    模具结构如图5所示。
    2.2 模具工作过程
1 |' T  q( u9 w; C0 |( x    首先，将待切门外壳10装于支撑凸模9上，将各部分压至紧贴支撑凸模9表面后，取压紧凹模8置于待切门外壳1O上，放平后，打开磁力座12开关，使其产生磁力与工业纯铁11产生吸附作用，夹紧工件。
    将电机1通电，使锯片6在电机1的带动下旋转起来，操作者手持手把13，将模体推至与限位块4相接触此时锯片6已经切人待切门外壳10．推动模体沿限位相切的切点，作顺铣旋转运动；待完成一个周朋后，待切门外壳10的工艺压边就被切下，将模体离开锯片6，关闭磁力座12开关，断开磁力的作用。取下压紧凹模8．取下巳加工门外壳，如此就完成了一个门外壳的切边加工。
4 L9 k% X3 U% S) a7 j. W    3　模具结构设计
   为了保证工件在加工过程小不得有任何位移，对夹紧系统的考虑尤为重要．由于此门外壳零件表面封闭．无任何孔，因此夹紧时采用传统的螺钉压紧是行不通的，于是选用磁力进行夹紧。

1电机 2保护罩 3键 4限位块 5联轴节 6锯片 7螺母 8压紧凹模　9支撑凸模　10门外壳　11工业纯铁　12磁力座　13手把　14万向球座　15万向球座安装板　16万向平台　17模架

' a% N1 R, _2 n$ ]5 G3 L) O( f) `    夹紧系统包含4个重要零件，分别是压紧凹模8、支撑凸模9、工业纯铁1l，磁力座12。其中压紧凹模8采用铸铝材料，保证了重量轻、强度高的要求，同时为了更好地减重，将其设计成“+”字形，只用局部接触待加工零件，同时铝件本身不会被磁化，不会产生剩磁。
- X8 Y7 l3 r, B9 O/ {    支撑凸模9同样采用铸铝材料，而且铸造成壁面仅为10mm厚的薄件，也满足了强度，重量要求，同时不会被磁化。工业纯铁11镶嵌于支撑凸模9内，由于工业纯铁11物理特性是：有磁力源时被吸咐，关闭磁力源时，无剩磁，不会被吸附，因此在关闭磁力座12开关时，压紧凹模8和支撑凸模9之间作用磁力立刻消失，这样就利于取下压紧凹模8及成品工件。正是由于采用了这样的巧妙设计，从而保证夹紧系统重量轻，在万向下台上运动自如，而且待切门外壳安装、已加工门外壳拆卸简单易行，最大限度减低操作工的劳动强度。
2 b1 E% U2 Q  |) U0 H, @    3.2 运动设计
* {# G/ {8 T4 ~5 D6 [　　模具的切削运动分为主轴运动和进给运动两项。
    主轴的运动系统由电机1、键3、联轴节5、锯片6、螺母7组成，在电机通电旋转的驱动下，锯片高速旋转，从而实现主轴切削运动。
* D$ t/ [  ?8 Z) j" O$ w    进给运动是靠操作者推动实现，由万向球座14、万向球座安装板15、万向平行16组成的系统。在操作者的推力作用下，整个模体系统在万向平台16上，通过万向球座14的滚动实现平移运动；由于在模体系统与限位进相相切位置接触时，锯片已经切人工件，这样当旋转平移进给完成一个周期时，门外壳就完成切削。
  H7 \3 ]- f; ~, |3 m4 |: k5 R4 @    3.3 其它辅助部分设计
    设计增加保护罩2，使切下碎屑不至于飞出伤人；同时在保护罩2内增设容屑料斗，使切屑收集放置于料斗中便于卫生清洁。
    合理设计模架17的高度尺寸，使其符合人体力学的原理。使操作者坐在工作椅上操作，减少工作疲劳强度，同时有利于安全生产。
    此模具的优点；生产投入小，成奉低，经加工后工件，切削面平整光洁，尺寸稳定，完全满足零件设计质量要求。但足，由于进给运动靠操作工实现，因此劳动强度大，自动化程度较低，效率不高。
   4 结束语
# z2 [2 `& M1 K/ D$ M' v    作为公司一项新品，此类冰箱门外壳的研制生产时间短、节奏快。此模具保证了生产的顺利进行，并且完全满足厂商质量要求及其小批量的市场需求特点。为公司节约资金，降低新品研制的投入费用和生产成本，使公司产品更具竞争力。