調味壺身注塑模設計

洪慎章

(上海交通大學塑性成形技術與裝備研究院，上海 200030)

調味壺身注塑模設計

Seasoning pot body mold design

洪慎章

(上海交通大學塑性成形技術與裝備研究院，上海 200030)

分析了塑料調味壺身的結構工藝特點，介紹了注塑模模具結構設計，計算了斜導柱長度和最小開模行程，經(jīng)實際生產驗證，模具結構合理、定位可靠、操作方便，可為同類產品設計提供參考。

調味壺身；注塑工藝；模具結構設計

調味壺是家庭及酒家廚房用來儲存醬油、醋、油等液體容器，因此該產品要求有足夠的強度和剛度，外形要求表面光滑，造型美觀，且數(shù)量大。

調味壺產品是由壺身、壺咀、勾形柄部及圓形板底部4個零件組成。舊工藝采用沖壓方法分別成形，再通過焊接加工制成，所以存在工序多、質量差、模具數(shù)量多、生產率低及成本高等缺點。隨著當前工業(yè)的迅速發(fā)展，以塑代鋼的應用在各行各業(yè)中日益擴大，本調味壺產品就是其中一例。該產品應由帶壺咀和勾形柄部的壺身及圓形板底部兩個零件通過黏接方法制成，從原來舊工藝的4個零件減少到新工藝的兩個零件。注塑成型工藝，不僅外形美觀，而造價低廉，所以有很高的市場價值。

1 塑件工藝分析

按調味壺產品的使用要求，應選用聚苯乙烯（PS）塑料材料。該材料具有良好的成型性，耐水性，化學穩(wěn)定性及較好的機械強度和剛度。

圖1為調味壺身塑件，它是調味壺的主要零部件之一，對該塑件的基本要求是：

（1）制作外形完整光滑，不允許有缺料，冷夾，裂紋，夾邊等缺陷。

（2）壺身的壁厚分布均勻，壺咀及勾形柄部的壁厚從壺身1.5 mm 逐漸減小至1.2 mm。

（3）各交接處應圓弧過渡，未注圓角半徑 R0.2～0.3 mm.

圖1 調味壺身塑件

（4）勾形柄部和壺咀與壺身的聯(lián)接應牢固。

根據(jù)塑件的最大注射量及模具按裝尺寸，應選用XS-ZY-125 型塑料注射成型機。

2 模具設計

注塑模具的設計是一個非常復雜的過程，它包括分型面的選擇，澆注系統(tǒng)形式與澆口位置的確定，制件的橫向分型抽芯及脫模機構的設計等等。一副好的注塑模具不僅要能高效地成型合格的塑件，而且應該結構合理，制造方便，成本低。

從圖1的形狀及尺寸分析可知，調味壺身的形狀復雜，雖然制件尺寸不大，但要保證勾形柄部成型，應采用斜導柱進行左右哈夫模分型來完成，同時要使壺咀部分成型，需采用齒輪齒條抽芯機構進行壺咀抽芯。

調味壺身注塑模結構，如圖2 所示。

圖2 調味壺身注塑模具結構

調味壺身的型腔由左右哈夫模，型芯和齒條型芯組成。本模具的特點是結構復雜精密，鑒于產品的形狀，它應具有A-A， B-B，C-C三次分型機構來完成。

模具的工作過程是：開模時，由于斜導柱固定在澆口板上，因此當澆口板，定模板與脫料板在A-A處第一次分型時，斜導柱抽動左右哈夫模，先使產品外形分模。緊接著利用彈簧和聚氨脂橡膠塊的彈力，使壓板與托板在B-B處產生第二次分型，鑲齒條運動通過齒輪，同時作用于齒條型芯往后抽縮，使齒條型芯脫離壺咀，拉桿控制齒條的運動距離，當齒條型芯脫出壺咀后，通過拉桿上的凸肩再拉動動模板與脫料板在C-C處進行第三次分型，當動模板后退時，脫料板反勒出產品脫出型芯。

碰珠是使左右哈夫模能精確定位。模具內通水冷卻用以保證塑件成型的質量和生產率。

2.1 分型面與成型位置的確定

調味壺身塑件在模具內的位置是由本身的形狀所決定的。它是由壺身，勾型柄部和壺咀部分所組成。由于注塑機頂出裝置在動模一側，按照一般規(guī)律，塑件應留在動模。開模時，通過斜導柱進行左右哈夫模分開脫模，這樣就決定了本模具要采用水平分型的結構，即分型面與注塑機開模方向垂直。

由于分型面不可避免地在制件上留下拼合縫的痕跡，根據(jù)塑件的外觀要求，模具采用左右哈夫模拼式結構，模具型腔沿分型面對稱分布。

2.2 澆注系統(tǒng)形式與澆口位置

根據(jù)塑件的結構分析，要求壺身表面不允許有澆口的痕跡，本注塑模采用輪輻式澆口，其形狀如圖3所示，類似于圓環(huán)形澆口，但是它把整個圓周改成4個小段圓弧進料，這樣可使進料均勻，在整個圓周上取得大致相同的流速，空氣易順序排出，澆口去除方便，同時型芯得以定位而增加了型芯的穩(wěn)定性。

堅于塑件外觀質量要求較高，所以澆口位置應開設在壺身塑件的隱蔽處。由于調味壺身制成后，其上端面是看不到的，所以宜從上端面進料，即澆口開設在塑件的上端面。

2.3 脫模機構

由于調味壺身的形狀要求較高，不宜采用推桿推出塑件，另外其結構還限制了不宜采用推桿或推管等推模方式。本模具采用的脫模方式是型芯隨開模運動而退出，塑件從脫料板上推出。

3 斜導柱長度和最小開模行程計算

圖3 輪輻式澆口

斜導柱分型機構的結構簡圖如圖4所示。由圖4可見，斜導柱有斜導柱傾角 α ，斜導柱有效長度 L0導柱總長度 L 和導柱直徑 d 共4個基本結構參數(shù)。其中，斜導注傾角α與斜導柱有效長度L0是決定斜導柱分型機構功能的重要參數(shù)。

圖4 斜導柱長度尺寸和開模行程

根據(jù)圖4上的幾何三角關系，可得：

式中∶

L——斜導柱總長度；

D——斜導柱固定部分大端直徑；

d —— 斜導柱直徑；

h——斜導柱固定板厚度。

斜導柱有效長度

現(xiàn)按塑件的尺寸及選用斜導柱傾角α=20。和有關數(shù)據(jù)，代人上述各式分別計算得

L=147.3， 選為 150 mm

L0=105 mm

4 結束語

調味壺身注塑模經(jīng)過試用，不僅靈活方便，而且極大地降低了勞動強度，提高了生產效率，滿足了生產要求，產品符合設計要求，是一種簡單，實用，快速，高效的工藝方法。

［1］ 洪慎章. 實用注塑模具結構圖集[M].化學工業(yè)出版社，2009.

［2］ 洪慎章. 實用注塑成型及模具設計[M].第2 版.機械工業(yè)出版社，2014.

［3］ 洪慎章. 注塑成型設計數(shù)據(jù)速查手冊[M]. 化學工業(yè)出版社，2014.

［4］ 洪慎章. 實用注塑模設計與制造[M].第2 版.機械工業(yè)出版社，2016.

(R-03)

山東旭業(yè)新材料開發(fā)出氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝

山東旭業(yè)新材料股份有限公司開發(fā)出一種氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝。向所述鹽酸溶液中加入分散劑、乳化劑、聚氯乙烯，然后攪拌乳化分散；升溫至70～80℃，加入引發(fā)劑后向反應液中通氯氣進行氯化反應，反應溫度不超過110℃、壓力控制不高于0.45 MPa，當達到所需要的氯含量時終止反應。該方法通過用一定濃度的鹽酸介質代替水介質進行氯化反應，使氯化反應的均勻性提高，氯含量穩(wěn)定；同時酸的濃度提高后，酸液循環(huán)使用，母液中助劑循環(huán)利用，既減少了廢酸的排放，又減少了有機物的排放，提高了效率，降低了成本。

燕豐 供稿

TQ320.661

1009-797X(2016)22-0084-03

B DOI∶10.13520/j.cnki.rpte.2016.22.026

洪慎章（1932-），男，教授，南昌航空工業(yè)學院兼職教授，2007年聘為機械工業(yè)出版社機械領域專家咨詢委會委員，1987年獲中國船舶工業(yè)總公司科技進步三等獎，2014年獲上海市模具行業(yè)協(xié)會頒發(fā)的建設貢獻獎，已出版科技專著30余本。

2016-10-09