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薄壁圓筒塑件的經(jīng)濟模具設(shè)計論文
摘要:為了實現(xiàn)薄壁圓筒塑件粗紗管的經(jīng)濟模具設(shè)計,采用了大流道側(cè)澆口、圓錐形導(dǎo)柱定位、活動型腔、人工脫模的方式進行設(shè)計。簡化了模具結(jié)構(gòu),縮小了模具外形尺寸,能用較小注射量的設(shè)備生產(chǎn),產(chǎn)品合格,滿足用戶要求。
關(guān)鍵詞:薄壁;塑件;經(jīng)濟;模具設(shè)計
1問題的提出
塑件為某粗紗管的產(chǎn)品圖,材料為ABS。該塑件的特點是壁薄,最薄處壁厚0.5mm;外形較長,總長度為360mm;質(zhì)量較小,僅140g左右。在進行注塑模設(shè)計時,如果按常規(guī)設(shè)計,根據(jù)塑件長度加上頂出距離,要求所用注塑機的最大開模距離至少在1100mm以上,所選擇的注塑機的額定注射量就在4000cm3以上;同時模具外形尺寸較大,這將會增加制造成本和生產(chǎn)成本,無法滿足用戶要求。
2經(jīng)濟模具設(shè)計
根據(jù)用戶要求,簡化模具結(jié)構(gòu),考慮用注射量較小的注塑機來生產(chǎn),設(shè)計粗紗管注塑模。該模具采用XS-ZY-500注塑機進行生產(chǎn),XS-ZY-500注塑機的額定注射量為500cm3,最大開合模行程為500mm,模具最大厚度450mm,模板的最大開距為950mm。
2.1模具工作原理
粗紗管注塑模采用一模二腔,型芯4固定在定模板上,型腔5固定在動模板上的兩塊限位板6之間,型腔和兩塊限位板之間采用油潤滑,以便于型腔在兩塊限位板之間自由滑動。合模前,采用手動將型腔5水平推到位,另一側(cè)用限位塊7限位,然后合模,由4根圓錐形導(dǎo)柱1對型腔5進行精確定位。注塑成型完成后開模,拉料桿將主流道凝料拉出,同時塑件3在型腔5和型芯4之間靠摩擦力和適當?shù)膿苣P倍龋撾x型腔并與型芯脫離。模具開模到位后,拉住手柄8,將型腔5沿水平向左拉開一定位置,將塑件和澆注系統(tǒng)凝料取出,再進行下一個工作循環(huán)。
2.2澆口形式
注塑模的澆口形式有很多種,包括直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、爪形澆口和點澆口等[2]。根據(jù)該塑件的特點,采用點澆口較為適宜,但采用點澆口的注塑模必須增加一個分型面,模具上就必須設(shè)置澆口板和順序分型機構(gòu),這會增加模具的復(fù)雜程度。從簡化模具結(jié)構(gòu)的角度,采用了大流道側(cè)澆口,同樣滿足了產(chǎn)品要求。
2.3脫模方式
注塑模常用的脫模方式包括推桿脫模、推管脫模和推件板脫模,這些脫模方式都必須在模具內(nèi)留有超過推出距離的活動空間,當推出距離過大時,就勢必會造成模具厚度過厚,而且需要的注塑機開模行程很大。由于用戶要求用注射量較小的注塑機來生產(chǎn)該塑件,從縮小模具尺寸和簡化模具結(jié)構(gòu)的方面考慮,采用了人工脫模的方式。根據(jù)塑件型腔深、型芯長、脫模
2.4定位機構(gòu)
由于在本模具中型腔是活動的,所以要考慮型腔的定位問題。在實際設(shè)計中,采用限位塊7進行初步定位,用4個圓錐形導(dǎo)柱1進行精確定位。通過實踐證明,該結(jié)構(gòu)安全可靠,達到設(shè)計要求。
2.5潤滑
由前面2.1模具工作原理可知,該模具在工作時要求型腔在兩塊定位板間自由滑動,而注塑模中滑塊一般采用油溝潤滑或滾珠等方式。本模具采用了油溝潤滑的形式,利用油溝潤滑,保證型腔和定位板之間適當間隙,以及接觸面間適當?shù)钠矫娑取⒈砻娲植诙葋頋M足使用要求。
2.6冷卻系統(tǒng)
ABS塑料的成型溫度為200~270,模具溫度為40~80[2]。一般生產(chǎn)ABS塑件的注塑模通常采用水冷卻,在型腔和型芯附近設(shè)置冷卻水孔,與安裝在模板側(cè)面的水管接頭相連,形成冷卻回路,生產(chǎn)塑件時在冷卻回路中通常溫水進行冷卻。在本模具中考慮到塑件壁薄,最薄處壁厚0.5mm,質(zhì)量較輕,僅140g左右,采用了自然冷卻的方式,不設(shè)置冷卻水道,生產(chǎn)時利用模具本身向注塑機、外部空氣散熱。通過實踐證明,該方式能達到設(shè)計要求。
3結(jié)論
通過采用大流道側(cè)澆口、圓錐形導(dǎo)柱定位、活動型腔、人工脫模的方式進行了粗紗管塑件注塑模的設(shè)計,達到了簡化模具結(jié)構(gòu),縮小模具外形尺寸,能用較小注射量的設(shè)備生產(chǎn)的經(jīng)濟目的。該模具投入生產(chǎn)后,經(jīng)過批量生產(chǎn),產(chǎn)品合格,達到了用戶的要求。
參考文獻:
。郏保萸A昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]劉興國,吳家福.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:國防工業(yè)出版社,2011.
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