中空容器模具機械加工工藝的改進探討

摘 要：通過對中空藥瓶模具的優(yōu)化與改造，簡單的闡述了原有模具生產(chǎn)技術(shù)中出現(xiàn)的問題，并以此為基礎(chǔ)提出了優(yōu)化改造的方案，促進了模具加工效率的有效提升。

關(guān)鍵詞：注塑；吹塑；中空容器；模具；優(yōu)化

醫(yī)藥中空包裝市場需求不斷增加的同時，使得整個市場的競爭也日趨激烈，再加上用戶對于產(chǎn)品要求的不斷增加。原有傳統(tǒng)的雙工位注塑、吹塑一體化中空容器成型模具設(shè)計方式，因為自身存在的一定的設(shè)計缺陷，所以不僅制約了產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量的提升，同時也無法滿足市場發(fā)展的需要。因此，必須積極的進行原有模具的改造與優(yōu)化，才能實現(xiàn)促進產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與效率穩(wěn)步提升的目的。

1 原模具結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量分析

在進行注塑、吹塑一體化中空容器成型模具結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品質(zhì)量分析時發(fā)現(xiàn)，原有的成型模具主要利用兩排型芯各配置一個吹塑組件的方式，在油缸的作用下，兩組四塊吹塑成型模塊，通過互拉桿實現(xiàn)同步的開合。在這其中互拉桿結(jié)構(gòu)是其中的關(guān)鍵。一旦互拉桿與吹塑模塊之間出現(xiàn)了配合不準確的問題，那么就會因為因為吹塑模塊閉合無法正常進行，而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。而傳統(tǒng)的一步雙工位注塑、吹塑一體化中空容器成型模具，則采用的是將六根互拉桿分為三組并將其設(shè)置于吹塑模塊的上、中、下端，實現(xiàn)與吹塑模塊之間的相互配合。在這種設(shè)計形式下，油缸進入工作狀態(tài)后，各個吹塑模塊在互拉桿的作用下完成聯(lián)動閉合。經(jīng)過長期的實踐應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，這種模具結(jié)構(gòu)因為存在設(shè)計不合理的缺陷，所以導(dǎo)致實際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不符合要求的問題。通過對原有模具結(jié)構(gòu)所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量的測量與分析后發(fā)現(xiàn)，各個注塑型坯模塊單元都出現(xiàn)了靠外側(cè)兩個型腔吹塑產(chǎn)品成形難度大、速度慢且外觀質(zhì)量較差的問題。針對這一問題，通過不斷的實驗，如果采用Pro/E三維設(shè)計軟件，在Pro/EMechanica環(huán)境下，利用在Pro/E建立的幾何信息，選擇熱力分析模型進行分析的話，由于模具需要連續(xù)的生產(chǎn)，將熔料傳熱給模具的過程簡化為平穩(wěn)恒定的針對模具的加熱過程的話，那么就可以準確的計算出實際的分析結(jié)果，為產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。

2 原模具結(jié)構(gòu)存在的問題

首先，定模問題。由于受到原有模具結(jié)構(gòu)的限制，定模過程中的熱流道板采取的銑空避讓的方式，導(dǎo)致熱流導(dǎo)板強度的下降，再加上長期處于高溫條件下，熱流道板不可避免的出現(xiàn)了彎曲變形的問題。這些問題不僅對注塑型坯模板單元的位置輕度產(chǎn)生了影響，同時也增加了次品的數(shù)量。其次，動模存在的問題。吹塑模塊中間的互拉桿是導(dǎo)致動模出現(xiàn)長度過大強度不足的主要問題。由于受到注塑機工作臺的限制，模具的加工尺寸無法進行大的改動，再加上動模部分的合模導(dǎo)柱無法進行有效的加大，所以一旦合模時出現(xiàn)剛性不足的問題，必然會影響到最終是生產(chǎn)質(zhì)量。假如用戶要求產(chǎn)品壁厚較薄的話，那么生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就會因為壁厚偏差過大，而導(dǎo)致產(chǎn)品合格率的下降。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，原有的設(shè)計方案對動模產(chǎn)生的影響主要集中在以下幾方面：（1）因為動模采用的是六根分為三組的互拉桿形式，增加了模具加工、裝配、調(diào)試的難度，所以如果其中任意兩組互拉桿長度或者裝配精度出現(xiàn)偏差的話，那么都會對整個模具各個吹塑模塊的閉合性產(chǎn)生不良的影響。（2）原有設(shè)計方案中的方形條互拉桿設(shè)計方式，采用的是截面尺寸為12mmx12mm的45型鋼材，由于這種鋼材的強度較低，所以在高壓油缸的作用下就會出現(xiàn)變形的問題，最終對吹塑模塊的閉合性產(chǎn)生不利的影響。

3 中空容器成型模具優(yōu)化

3.1 動模的優(yōu)化

如果將原有動模的六根互拉桿設(shè)計方式改為四根，且將其分為兩組，然后分別設(shè)置在吹塑模塊的上下兩端的話，同時將互拉桿的所使用的材料更改為Cr12，那么不僅互拉桿的強度得到了有效提升，同時也更加的穩(wěn)定。經(jīng)過詳細的分析與計算，如果互拉桿截面尺寸為20mm×20mm，且同時采用兩組互拉桿結(jié)構(gòu)形式的話，那么不僅降低了模具安裝和調(diào)試的難度，同時也確保了吹塑模塊閉合的正常。在進行互拉桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造時，不僅動模與定模的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了變化，同時也節(jié)省了吹塑模塊的位置，促進了吹塑模塊剛度的有效提升。

3.2 定模的優(yōu)化

如果動模結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的話，那么定模結(jié)構(gòu)也必須進行相應(yīng)的優(yōu)化。由于動模中的吹塑模塊中間，在設(shè)計時減少了一組互拉桿，因此，定模注塑型坯的模塊也可以采取單排整體加工的方式進行加工。原有的設(shè)計方式，在產(chǎn)品加工時，必須對四單元進行裝配的調(diào)整，而經(jīng)過優(yōu)化后則只需要對其中兩排進行裝配調(diào)整即可，這樣不僅大幅度的減少了加工的時間，降低了產(chǎn)品加工的難度，同時也便于模具的裝配，促進了模具精度的有效提升。正是因為定模與動模都進行了設(shè)計方面的優(yōu)化，所以熱流道板也隨之發(fā)生了變化，熱流道板中間不必在進行銑空，采取整一條的形式，不僅促進了熱流道板剛性與強度的有效提升，避免了因為長時間導(dǎo)致的彎曲變形現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時也確保了模具的穩(wěn)定性，為產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。另外，運用Pro/E軟件對經(jīng)過優(yōu)化改造的注塑型坯進行溫度分析發(fā)現(xiàn)，單排中靠近兩端面的兩模腔不僅散熱的速度相對較快且溫度也較低，而其它模腔的溫度則基本保持一致，所以必須采取在每排兩端注塑型坯獨臂加設(shè)紫銅套的方式，實現(xiàn)保溫的目的。這些保溫措施的應(yīng)用，不僅確保了各個型坯溫度的基本一致，同時也保證了產(chǎn)品加工的質(zhì)量和效率。

4 結(jié)語

總之，因為受熱對定模、動模的等產(chǎn)生的影響較小，所以經(jīng)過長期的實踐應(yīng)用，在這種設(shè)計方式下生產(chǎn)出的產(chǎn)品將壁厚偏差有效的控制在了±0.06 mm 以內(nèi)。不僅徹底解決了傳統(tǒng)雙工位注塑、吹塑模具生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，縮短了模具生產(chǎn)的周期，同時也降低了模具生產(chǎn)的成本，促進了企業(yè)經(jīng)濟效益的穩(wěn)步提升。

參考文獻：

[1]莫持標.中空容器模具機械加工工藝的改進與優(yōu)化[J].機械制造，2017，55（06）：66-69+72.

作者簡介：韓佳（1984-），男，陜西戶縣人，本科，講師，研究方向材料成型及控制工程。