塑料掛鉤注塑模設(shè)計(jì)

廣東省高級(jí)技工學(xué)校 李 方

塑料掛鉤注塑模設(shè)計(jì)

廣東省高級(jí)技工學(xué)校 李 方

本文，筆者通過(guò)對(duì)塑料掛鉤產(chǎn)品的工藝分析，合理地確定了模具中的分型面、澆筑系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，并闡述了模具（1模2腔結(jié)構(gòu)）的工作過(guò)程。

一、塑料制品的工藝性分析

本文，筆者以塑料掛鉤零件為例，對(duì)塑料制品的工藝性進(jìn)行分析。該掛鉤采用的塑料為ABS,平均收縮率為0.5%。該塑件的最大外形尺寸為27 mm×69.14 mm×5 mm，整體形狀呈扁平狀，帶彎鉤，外邊緣是以截面為圓形的條狀連接，內(nèi)部表面是垂直邊緣的平面，中部設(shè)計(jì)成圓弧狀，以便于連接另一半衣夾，其后部是掛鉤。該塑料制品為大批量生產(chǎn)的塑料制品，對(duì)其表面光潔度要求不是很高，可以有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕。因此，制作中決定采用側(cè)澆口進(jìn)料。塑料掛鉤零件如圖1所示。

二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.分型面的選擇及排氣槽的設(shè)計(jì)。該模具結(jié)構(gòu)采用兩板模結(jié)構(gòu)。為便于產(chǎn)品脫模，在選擇動(dòng)、定模的分型方案時(shí)，考慮到分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，而此模具無(wú)側(cè)向抽芯，故選擇掛鉤外殼的底平面為模具動(dòng)、定模的分型面，且擬采用1模2腔的模具結(jié)構(gòu)。模具的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

根據(jù)塑料制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)的頂出桿比較多，同時(shí)為了使排氣更順暢，采用了在分型面上開設(shè)排氣槽，推桿配合間隙排氣的排氣方式，其排氣槽深度設(shè)計(jì)為0.03 mm。

2.澆筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由于對(duì)塑件尺寸精度的要求不高, 在實(shí)用的前提下保持外觀美觀即可，因而該模具采用1模2腔的兩板模結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件選用的材料及制品的使用環(huán)境與性能要求，設(shè)計(jì)澆口采用側(cè)澆口，其位置在制件外側(cè)的邊緣部位，其截面為直徑1 mm的圓形。通過(guò)運(yùn)用Pro/E進(jìn)行流動(dòng)分析，Auto CAD進(jìn)行排位，得出最佳澆口數(shù)量和位置。合理的流道系統(tǒng)形狀和排布位置，并對(duì)澆口尺寸、流道尺寸進(jìn)行優(yōu)化。在主流道末端設(shè)有冷料穴，接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，而開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。把主流道單獨(dú)設(shè)計(jì)成澆口套鑲?cè)攵０鍍?nèi)，主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐度為50，澆口套小端孔直徑為3 mm，其球面直徑為SR13 mm，內(nèi)表面的粗糙度為0.6 μm。掛鉤澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖3所示。

3.脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)?？紤]到塑件的正面起伏不平，背面較為平坦，整個(gè)水平放置，所以整個(gè)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為推桿機(jī)動(dòng)推出，形式簡(jiǎn)單。每個(gè)型腔有5個(gè)直徑為2 mm的推桿。推桿固定在推桿固定板上，只起推出塑件的作用，本身僅端面參與成型。整個(gè)脫模機(jī)構(gòu)采用推桿推出、彈簧復(fù)位桿復(fù)位系統(tǒng)，以確保推出平衡，運(yùn)動(dòng)靈活。推桿布置位置如圖4所示。

4.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該模具的冷卻系統(tǒng)主要根據(jù)動(dòng)、定模芯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及與澆筑系統(tǒng)、制件分布的配置關(guān)系來(lái)布置水道。為了避免冷卻水道與相關(guān)模具元件發(fā)生干涉，而又不影響冷卻效果，決定在動(dòng)、定模板與型芯和型腔上設(shè)計(jì)一進(jìn)一出的直通延伸式冷卻水道，冷卻水孔的直徑為6 mm，截面形狀為圓形。冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

三、模具的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程

該模具屬于兩板模，頂出距離為10 mm，模具最大外形尺寸為150 mm×200 mm×210.5 mm，模架采用龍記模架，模具所有活動(dòng)部分保證定位準(zhǔn)確、動(dòng)作可靠，不得有卡滯現(xiàn)象，固定零件緊固無(wú)松動(dòng)。該模具的工作流程：動(dòng)、定模合模，熔融物料從注射機(jī)噴嘴經(jīng)由澆口襯套流經(jīng)主流道→在主流道末端，熔融物料進(jìn)入分流道→在再分流道，末端熔融物料經(jīng)由側(cè)澆口進(jìn)入型腔。待熔融物料充滿型腔后，注射機(jī)停止高壓注射，進(jìn)入保壓、冷卻階段。經(jīng)過(guò)保壓、冷卻階段后，型腔中的物料冷凝，制品成型。 準(zhǔn)備開模時(shí)，先從模具的動(dòng)模與定模的分型面處開始開模：拉料桿拉住主流道凝料的末端，將主流道凝料從模具的澆口襯套中脫出，制件跟隨動(dòng)模板運(yùn)動(dòng)；動(dòng)模板在注射機(jī)的牽引力作用下，一直向后運(yùn)動(dòng)，直到完成開模距離。所有開模動(dòng)作結(jié)束之后，兩個(gè)塑件會(huì)留在動(dòng)模型芯上，注射機(jī)上的頂出桿前進(jìn)，頂住模具上的推板進(jìn)行推桿推出；推板上的推桿則將兩個(gè)塑件推出，完成脫模。再由人工取下塑件和流道凝料。 合模前，定模板和動(dòng)模板的連接是借助四根導(dǎo)柱來(lái)完成的，由四根導(dǎo)柱來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)、定模的合模定位。合模時(shí)，注射機(jī)上的推桿退回，推板在復(fù)位桿的作用下復(fù)位。動(dòng)模板向定模板靠近，逐步合上整個(gè)模具，準(zhǔn)備進(jìn)行下一次的注塑過(guò)程。