雙分型面注射模具設(shè)計(jì)*

鄭 崢，王 鋒

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫分院，江蘇無錫 214000)

雙分型面注射模具設(shè)計(jì)*

鄭 崢，王 鋒

(江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫分院，江蘇無錫 214000)

根據(jù)塑件的技術(shù)要求，對(duì)模具的澆注系統(tǒng)、分型面、成型零件和推出機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并在實(shí)踐應(yīng)用中驗(yàn)證了脫模機(jī)構(gòu)的合理性，對(duì)同類模具設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。

雙分型面;開模過程;推出機(jī)構(gòu)

1 產(chǎn)品分析

拼裝玩具如圖1所示，為兒童玩具，多個(gè)玩具可以拼裝，疊加成不同的造型。制件為長(zhǎng)方體薄壁件，外表面有8個(gè)圓形凸起，內(nèi)表面有3個(gè)空心圓柱薄壁。材料為高密度聚乙烯，屬于結(jié)晶型熱塑性塑料，熔體流動(dòng)性能好，易于注塑成型。

圖1 拼裝玩具

2 主分型面的選擇

分型面是模具上用于取出塑件或教主系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。注塑模分型面的設(shè)計(jì)直接影響塑件的質(zhì)量、模具結(jié)構(gòu)和操作的難易程度，是注塑模設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵點(diǎn)。根據(jù)分型面的數(shù)量，可分為單分型面和多分型面注射模，一般情況下，多分型面壁單分型面注射模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造要求高、成本高，但生產(chǎn)效率高。結(jié)合拼裝玩具的結(jié)構(gòu)圖，采用雙分型面的三板式模架。這種結(jié)構(gòu)有利于澆口凝料的脫出，制件表面質(zhì)量高，如圖2所示，主分型面為A平面，次分型面為B平面。

圖2 分型面示意圖

3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

澆注系統(tǒng)是指模具中從接觸注射機(jī)噴嘴開始到型強(qiáng)為止的塑料流動(dòng)通道，其作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有序地填充到型強(qiáng)中，并在填充和凝固過程中巴注射壓力充分傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑件。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)好壞會(huì)影響塑件性能、外觀及成型難易程度［1－2］。

澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。

(1)澆口的類型及位置

常用的澆口類型一般為點(diǎn)交口和側(cè)澆口。側(cè)澆口只能開在主分型面上，形狀簡(jiǎn)單且加工方便，但留有澆口痕跡;點(diǎn)澆口位置靈活但加工復(fù)雜。前面已經(jīng)分析拼裝玩具的主分型面為A平面，采用側(cè)澆口的澆注方式，會(huì)在端面留下熔接痕。所以選擇點(diǎn)澆口。

(2)分流道的設(shè)計(jì)

分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式兩種。平衡式的澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)是，從分流道到澆口及型腔，其形狀、長(zhǎng)度尺寸、圓角、模壁的冷卻條件等都相同，因此熔體能以相同的成型壓力和溫度同時(shí)充滿所有的型腔，從而可以獲得尺寸相同、物理性能良好的制品。采用如圖3所示的平衡式分流道布置。

4 成型零件的設(shè)計(jì)

考慮制件的產(chǎn)量以及生產(chǎn)成本，設(shè)計(jì)采用“一模四腔”的模具結(jié)構(gòu)。由于制件尺寸較小，為了方便制造和加工，型腔采用整體式，單個(gè)型芯采用組合式放入動(dòng)模固定板中，如圖4所示。

圖3 平衡式分流道布置

圖4 拼裝玩具動(dòng)定模和動(dòng)模

定模部分用來成型玩具的整個(gè)外表面，包括側(cè)壁和8個(gè)凸臺(tái)，成型表面的粗糙度為Ra0.8μm，選用Cr12MoV，熱處理硬度為52～55HRC。

動(dòng)模部分成型零件包括主型芯和小型芯的設(shè)計(jì)。

(1)主型芯成型零件的設(shè)計(jì)

主型芯用來成型玩具的內(nèi)表面的側(cè)壁和頂面的8個(gè)小凸臺(tái)以及加強(qiáng)筋，采用電加工，用螺釘固定在動(dòng)模固定板上。成型表面的粗糙度為Ra0.4 μm，選用Cr12MoV，熱處理硬度為52～55HRC，如圖5所示。

(2)小型芯成型零件的設(shè)計(jì)

塑件的3個(gè)內(nèi)圓柱形外壁是小型芯成型，采用Φ10的模具標(biāo)準(zhǔn)件，小型芯的內(nèi)孔與推桿配合用以成型3個(gè)內(nèi)圓柱頂面，如圖6所示。

圖5 主型芯

圖6 小型芯

5 二次推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

現(xiàn)在的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，要求自動(dòng)化生產(chǎn)，為了提高效率，采用澆口凝料與塑件分離的脫出方式。

開模時(shí)，動(dòng)模部分帶動(dòng)模具在B分型面打開，即4和5之間打開，從而實(shí)現(xiàn)留澆口凝料從模具中脫出，實(shí)現(xiàn)一次開模。

由于冷卻收縮產(chǎn)生的包緊力，塑件留在動(dòng)模部分，在動(dòng)模繼續(xù)移動(dòng)的過程中，克服粘著力，點(diǎn)澆口與塑件的分離，從而A分型面打開，實(shí)現(xiàn)二次開模。

常用的推出機(jī)構(gòu)有推桿，推件板和推管。推件板適合薄壁容器，殼體及外表面不允許留痕跡的塑件。推管塑件常用的推出方式適合推出環(huán)形、筒形或帶孔的塑件。根據(jù)塑件的特點(diǎn)，這里采用推件板—推桿組合推出。推出時(shí)，推件板作用于塑件的外壁，推桿作用于3個(gè)圓柱內(nèi)孔，實(shí)現(xiàn)共同推出，如圖7所示。

圖7 二次推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

6 結(jié)語

本模具采用點(diǎn)澆口，一模四腔，雙分型面，二次推出機(jī)構(gòu)，排氣方式設(shè)在分型面，排氣效果良好。脫模時(shí)，B分型面先打開，實(shí)現(xiàn)澆口凝料脫出，A分型面再打開，實(shí)現(xiàn)澆口與塑件的分離。塑件表面光潔，變形小，尺寸符合公差要求。

［1］ 李雪峰.塑料模設(shè)計(jì)及制造［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

［2］ 塑料模具手冊(cè)編寫組.塑料模具手冊(cè)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1993.

Double Parting Surface Injection Mold Design

ZHENG Zheng，WANG Feng
(Wuχi Branch of Jiangsu United Technical Institute，Wuχi Jiangsu 214000，China)

According to the requirement of plastic technology，how to design the gating system，the parting surface，the forming parts and the pushing mechanism is discussed，and the correctness of the design of demoulding mechanism in practical application is verified，which are significant for similar plastic parts and the structure of the mold design.

double parting surface;parting process;ejecting mechanism

TP391

A

1007－4414(2013)05－0114－02

2013－08－29

鄭 崢(1982－)，女，山東鄒城人，講師，碩士，主要從事模具設(shè)計(jì)及制作方面的研究工作。