范科艷

東莞市人力資源服務(wù)中心職業(yè)能力研發(fā)與評(píng)價(jià)科（廣東東莞 523000）

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，注射模作為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重要的生產(chǎn)工具之一，其生產(chǎn)的塑件也越來(lái)越被人們重視，與此同時(shí)商家與消費(fèi)者也在不斷的追求塑件的完美，除塑件的使用性能、氣味、顏色之外更是對(duì)塑件的整體外觀形狀有了更高的要求。本文所述的塑件就是一件對(duì)外觀面要求極高的產(chǎn)品，塑件整周布滿(mǎn)花紋并在側(cè)面還有一個(gè)特殊的人面圖像，同時(shí)此塑件還需同時(shí)與外蓋及瓶身進(jìn)行直身配合。解決塑件直身位的脫模是本副模具的亮點(diǎn)，如何設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，滿(mǎn)足塑件的外觀要求，則是本副模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。

2 塑件分析

圖1所示塑件為一款化妝品飾蓋，對(duì)塑件的外觀要求較高，不可有頂桿痕、熔接痕、收縮凹痕，表面要光潔，不可有劃傷痕跡，不能有影響外觀的飛邊和開(kāi)裂等注射成型缺陷。塑件材料為PP，收縮率為1.6%，顏色為白色，塑件外形尺寸為28×17.31×26.75mm。飾蓋與外蓋的配合的間隙要合適，力度要適當(dāng)，同時(shí)飾蓋與瓶身的配合的間隙要精準(zhǔn)，不可有松動(dòng)現(xiàn)象。對(duì)模具本身也有較高的要求，須具有高精度及較長(zhǎng)的使用壽命，所以此模具不管是在模具制造方面，還是在模具設(shè)計(jì)方面，都有較高的要求。

根據(jù)塑件的外觀要求，塑件的分型面在圖1所示的PL處，因此塑件只有少部份的膠位在定模型腔內(nèi)，大部分的膠位都在側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)內(nèi)，塑件與外蓋的裝配卡位，以及塑件外圍裝飾圖樣都有倒扣，塑件不能正常脫模，塑件側(cè)面有一個(gè)人面圖像，更增加了模具的設(shè)計(jì)難度。另塑件不但要與外蓋進(jìn)行配合而且要與瓶身進(jìn)行配合，為了能更好的配合，塑件的塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的直徑為φ9.55mm處的圓柱位不能有脫模斜度，此直身膠位為塑件脫模帶來(lái)了困難。

圖1 化妝品飾蓋

3 模具結(jié)構(gòu)分析

模具采用大水口模模架，側(cè)澆口澆注系統(tǒng)進(jìn)膠。塑件采用豎直方向布置，1模2腔。定模型腔為整體式，動(dòng)模部分由動(dòng)模型芯、動(dòng)模滑塊及動(dòng)模鑲件組成。為了解決塑件飾圖倒扣的問(wèn)題，模具設(shè)計(jì)了4個(gè)動(dòng)模側(cè)向抽芯脫模機(jī)構(gòu)；為了使塑件能夠正常填充，不因模具困氣而導(dǎo)致塑件填充不足，又方便模具的加工，將動(dòng)模型芯設(shè)計(jì)分成3部分，使塑件對(duì)動(dòng)模型芯的包緊力一分為二；為了使塑件能夠正常脫模，將動(dòng)模成型零件設(shè)計(jì)為組合式，由動(dòng)模型芯與動(dòng)模鑲件組成，動(dòng)模鑲件又分成3部分設(shè)計(jì)；脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為司筒頂出；這樣的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既可以保證塑件的外觀質(zhì)量又可以解決塑件脫模困難的問(wèn)題。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 成型零件的設(shè)計(jì)

4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)中重要環(huán)節(jié)，它直接影響塑件的理想外觀和優(yōu)良性能以及最佳的成型效率。考慮到能夠快速填充滿(mǎn)塑件成品和型腔氣體排出，提高成型速度縮短成型周期，模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量短些。本例為1模2腔，為了不影響塑件的外觀，因?yàn)榇四２捎昧藗?cè)澆口進(jìn)膠的澆注系統(tǒng)，進(jìn)膠位置為塑件分型，塑件分型面處要與外蓋進(jìn)行配合，既可以不影響塑件的外觀質(zhì)量，同時(shí)還可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少模具制造成本。

4.2 成型零件設(shè)計(jì)

成形零件是決定塑件的幾何尺寸和形狀的關(guān)鍵。從圖1所示塑件分析，塑件膠件較深，塑件成型時(shí)如何快速將型腔內(nèi)的空氣及時(shí)排出，使熔膠能夠填滿(mǎn)整個(gè)塑件，滿(mǎn)足塑件外觀要求。因塑件的結(jié)構(gòu)特殊開(kāi)模后對(duì)動(dòng)模的包緊力非常大，不方便脫模，加上中間圓孔因配合要求，塑件不能有拔模斜度，更是加大了塑件對(duì)動(dòng)模的吸附力，塑件在脫模時(shí)如果采用頂桿設(shè)計(jì)，勢(shì)必會(huì)造成塑件脫模困難發(fā)生頂白現(xiàn)象。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)，模具開(kāi)模后必須想辦法大面積對(duì)塑件進(jìn)行頂出，因塑件外形凹凸不平不方便采用推板頂出，因此在動(dòng)模零件設(shè)計(jì)時(shí)，將動(dòng)模鑲件分成3部分，大的鑲件用于成型塑件，中間部分以司筒的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)一個(gè)套筒，主要用于對(duì)塑件的頂出，司筒針芯用于成型塑件內(nèi)部直身圓孔。這樣設(shè)計(jì)既可以解決塑件安全脫離模具，又可簡(jiǎn)化模具加工，減少生產(chǎn)成本，還能夠在塑件生產(chǎn)時(shí)，使型腔內(nèi)的空氣能夠及時(shí)排出與脫模時(shí)及時(shí)引進(jìn)。如此一來(lái)既可減化模具的加工，又可解決塑件過(guò)于粘附動(dòng)模造成脫模困難的問(wèn)題。

4.3 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

本塑件的主要外觀膠位都是在側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)上成型，因此本模具對(duì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求較高，如滑塊的加工精度與定位設(shè)計(jì)不合理時(shí)，則很容易影響塑件的外觀質(zhì)量，難以達(dá)到客戶(hù)的要求，因此本模具共設(shè)計(jì)了4個(gè)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，一組對(duì)開(kāi)式大型的滑塊主要成型塑件的整體外觀，為保證塑件的外觀質(zhì)量，滑塊與滑塊之間設(shè)計(jì)了定位，滑塊與型腔之間也設(shè)計(jì)了定位，此組采用“斜塊+滑塊”的抽芯結(jié)構(gòu)；因塑件側(cè)面有一個(gè)人面圖像，為了不影響塑件的外觀，需要另設(shè)計(jì)兩個(gè)小滑塊主要用于成型塑件側(cè)面的人面圖像，此組滑塊采用“彈簧+滑塊+滑塊鑲件”的抽芯結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)既可以解決塑件的抽芯問(wèn)題，同時(shí)還可以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)塑件的外觀要求。

4.4 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

冷卻系統(tǒng)也是模具設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，它直接影響模具的生產(chǎn)效率。為了更好更快地冷卻，本模定模型腔與動(dòng)模型芯都采用了口字型冷卻，因塑件外觀膠位面大部分都在側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)上，因此為了冷卻均勻，在側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)上也設(shè)計(jì)了冷卻水管。實(shí)踐證明，這種冷卻效果很好。

4.5 模具設(shè)計(jì)

綜合以上設(shè)計(jì)方案，模具結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

5 模具工作過(guò)程

熔膠通過(guò)澆口套14進(jìn)入分流道，最后由側(cè)澆口進(jìn)入型腔，經(jīng)過(guò)注塑機(jī)的壓力，熔膠快速填充模具型腔。經(jīng)過(guò)注塑機(jī)的保壓，冷卻水通過(guò)快速接頭2進(jìn)入模具，對(duì)塑件進(jìn)行冷卻，當(dāng)塑件達(dá)到一定的剛性后，注塑機(jī)拉動(dòng)動(dòng)模開(kāi)模，進(jìn)行開(kāi)模動(dòng)作。此時(shí)定模始終固定在注塑機(jī)臺(tái)上，當(dāng)動(dòng)模被拉開(kāi)時(shí)，動(dòng)模的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)對(duì)塑件進(jìn)行抽芯，動(dòng)?；瑝K5由彎銷(xiāo)4將其往外進(jìn)行撥動(dòng)，完成側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，與此同時(shí)鎖緊塊20對(duì)動(dòng)模滑塊24在開(kāi)模的過(guò)程中失去了對(duì)動(dòng)?；瑝K24的鎖緊力，因此動(dòng)?；瑝K24由彈簧25的彈力將其彈出，動(dòng)?；瑝K24在被彈出的同時(shí)帶動(dòng)滑塊鑲件21完成了側(cè)向抽芯。模具在開(kāi)模的同時(shí)，拉料桿26將澆口套14中主流道拉出留于動(dòng)模。模具繼續(xù)開(kāi)模至180mm時(shí)，動(dòng)模停止后退，這時(shí)注塑機(jī)的推桿將頂桿墊板往前推動(dòng)，此時(shí)司筒針10因固定在動(dòng)模座板13上不可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，司筒套筒9與拉料桿26跟隨頂桿墊板一起運(yùn)動(dòng)，司筒套筒9將塑件22頂出，拉料桿26將流道凝料頂出，塑件與流道凝料同時(shí)脫離模具。合模時(shí)注塑機(jī)將動(dòng)模部份往上推進(jìn)，動(dòng)模滑塊5由彎銷(xiāo)4將其往內(nèi)進(jìn)行撥動(dòng)，最后由定模板6對(duì)其進(jìn)行鎖緊，同時(shí)動(dòng)?；瑝K24帶動(dòng)滑塊鑲件21由鎖緊塊20將其往內(nèi)進(jìn)行撥動(dòng)并鎖緊，完成側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)復(fù)位后，模具合模完成進(jìn)行下一次注射。

圖3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6 注意事項(xiàng)

設(shè)計(jì)人面圖像處模具結(jié)構(gòu)時(shí)，側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)需將滑塊設(shè)計(jì)為“滑塊+滑塊鑲件+鎖緊塊”的形式，除方便模具加工與維修外，更能保證塑件外觀質(zhì)量，達(dá)到客戶(hù)要求。

模具的開(kāi)模高度需達(dá)到180mm以上，方可方便塑件脫離模具。

7 結(jié)束語(yǔ)

本模采用大水口兩板模模架，澆注系統(tǒng)使用了簡(jiǎn)單的側(cè)澆口進(jìn)膠，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了4個(gè)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，動(dòng)模成型零件采用組合式結(jié)構(gòu)，巧妙的利用司筒頂出原理進(jìn)行脫模。模具生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)作穩(wěn)定可靠，塑件外觀效果好，質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。