方形蓋板注射模具設(shè)計(jì)

楊玉霞

【摘 要】對塑件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和工藝分析，選擇了注射機(jī)型號、然后選擇跟注射機(jī)配套的澆口套，確定了分型面的位置、型芯、型腔的數(shù)目以及布局方式。根據(jù)制件的形狀確定脫模推出機(jī)構(gòu)。最終完成整個制件的成型過程。

【關(guān)鍵詞】PE;注射模;側(cè)抽芯

中圖分類號： TQ320.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）27-0019-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.27.008

1 塑件分析

1.1 設(shè)計(jì)要求

塑件為塑料蓋板，厚度為4mm，最大尺寸為70mm，屬于小型制品。該制件要求內(nèi)部、外部表面光滑，沒有縮孔以及熔接傷疤現(xiàn)象。塑件制品成型后內(nèi)部、外部表面不能有缺陷，棱角部位要求平整。制件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

塑件選用材料為聚乙烯，其密度是0.91～0.96g/cm3，是不含有毒性、沒有任何氣味、質(zhì)地柔軟的細(xì)小顆粒狀物質(zhì)，因?yàn)槠涿饋砼c蠟燭相似，故此又稱為高分子石蠟。

2 分型面的設(shè)計(jì)

分型面是模具上用于能順利取出塑件和澆注系統(tǒng)的冷凝料部分的可分離的接觸表面。在一套簡單模具中分型面可能只有一個，但對于模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜也可以有多個分型面。根據(jù)零件的特點(diǎn)，零件簡單規(guī)則。因此在設(shè)計(jì)時采用一個分型面分型的方式，即分型面選擇選在制件的最大截面處（塑件脫模方向最大的投影邊緣部位），分型面垂直于注射機(jī)的開模運(yùn)動方向。本次設(shè)計(jì)的可行的分型面如圖2所示：

3 型腔的數(shù)量及排列方式

3.1 初選注射機(jī)

通過計(jì)算制件的單個體積約為：V塑件=25292mm3，最大的成型面積約為：S=2643mm2，以容積計(jì)算：V塑≤0.8V注按照：V澆=V塑所以，初步選用的注塑機(jī)的型號為SZ-200/120。

3.2 型腔的數(shù)量

為了提高模具的生產(chǎn)效率，使廠家節(jié)省更多的原材料和工時來使模具更加經(jīng)濟(jì)。同時產(chǎn)品的精度得到保證，應(yīng)慎重的確定型腔的數(shù)目。通過注射機(jī)的注射能力選擇型腔的個數(shù)n，即。選取一模四腔。

3.3 型腔的排列方式

型腔的布置方式多種多樣，所以在型腔布局時，要求熔融狀態(tài)的塑料能順利通過分流道能夠同時到達(dá)澆口從而進(jìn)入型腔。整體式型腔由整塊模板制成，具有較好的強(qiáng)度和剛度。減少了模具零件的數(shù)目，使得模具安裝比較方便。若按照分流道的形狀布置方式分，則可分為以下幾種： O形排列， I形排列， H形排列，為X形排列和混合型排列等多種排列形式。由于制件是PE材料，材料本身流動性較好、可以在冷凝之前完全填充模腔，又選取了一模四腔制，采用H形排列方式。

3.4 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)

經(jīng)計(jì)算：抽拔力：Q=100.48N;抽芯距：S=6mm。根據(jù)抽芯距和抽拔力，選用結(jié)構(gòu)相對簡單，使用抽芯距較小且抽拔力不大的彈簧抽芯機(jī)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)相對于與其結(jié)構(gòu)相似的斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)來說不僅減小了模具的復(fù)雜程度還節(jié)省了成本。

4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)利于型腔的填充。（2）在保證塑件質(zhì)量能滿足要求的條件下，澆注系統(tǒng)的流程應(yīng)盡量縮短。（3）應(yīng)盡量避免因澆注系統(tǒng)而產(chǎn)生的熔接痕對塑件表面產(chǎn)生影響，開模后冷凝料應(yīng)易于去除。（4）澆注系統(tǒng)應(yīng)有利于排氣。

4.2 主流道的設(shè)計(jì)

主流道一般為圓錐形，錐度一般在2°～4°，特殊情況下可取3°～6°。雖然塑件材料熔體的流動性較好，但為了讓其更好的流動，因此錐度取4°。內(nèi)壁粗糙度一般取Ra0.63μm。主流道最小直徑d可按如下公式進(jìn)行計(jì)算：d=d1+（0.5～1mm）。

4.3 澆口套的設(shè)計(jì)

主流道一般設(shè)計(jì)在澆口套內(nèi)，主流道與注射機(jī)噴嘴接觸會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，主流道設(shè)計(jì)在澆口套內(nèi)易于更換。澆口套為標(biāo)準(zhǔn)件，可以根據(jù)需要從標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。

由于所設(shè)計(jì)主流道長度為80mm，錐度為4°，選用SB1680-20型號澆口套。

4.4 分流道的設(shè)計(jì)

分流道是主流道末端至型腔方向的澆注通道。單型腔模具中，分流道可以省去，而在一模多腔的模具中，分流道則會對塑件的成型質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響，因此在設(shè)計(jì)分流道時，應(yīng)主要考慮減少流動阻力，減小容積，避免使熔體經(jīng)過分流道時產(chǎn)生較大壓力損失及溫度損失。不同截面形狀的分流道在熱量損失、效率、加工難度等方面各有利弊，常用的分流道截面形狀有：圓形、梯形、U形、半圓形、正方形等。分流道的直徑也可以用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得：D=4mm，分流道的長度一般取主流道大端直徑的1～1.25倍。

4.5 澆口的設(shè)計(jì)

澆口屬于注射模具澆注系統(tǒng)中的重要的一部分，連接著分流道與型腔。塑料熔體通過澆口后直接進(jìn)入型腔，因此澆口有著控制料流速度、防止未冷卻的融料回流等作用。

4.5.1 澆口位置的確定

塑件為壁厚均勻的制件，可以只考慮澆口位置對塑件外觀的影響及是否利于排氣?？尚械姆桨赣袃煞N，第一種是將澆口放置在塑件頂端邊緣處，另一種是將澆口放置在塑件底部。兩者都可以保證澆口易于去除且對塑件外觀影響較小，但是第二種方案模具不易脫模，因此選用第一種方案，將澆口設(shè)計(jì)在塑件的頂端位置。

4.5.2 澆口類型的選擇

常用的澆口類型有：直接澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、護(hù)耳澆口等。塑件頂端和側(cè)面都有中心孔，所以不能采用直接澆口，由于塑件材料為PE，因此適用的澆口類型只有側(cè)澆口和護(hù)耳澆口。澆口相側(cè)澆口具有與成型制品易分離、加工方便等優(yōu)勢，因此選用側(cè)澆口比較合適。

4.5.3 澆口尺寸的確定

塑件質(zhì)量為：m=23.02g，側(cè)澆口參數(shù)可按小型塑件的大小來選用，由于塑件材料為PE，為了更好的充型，所以各參數(shù)按最大值來選用。澆口高度取0.75mm，寬度取2mm，長度取0.8mm。