塑料掛鉤注塑模設計

廣東省高級技工學校 李 方

塑料掛鉤注塑模設計

廣東省高級技工學校 李 方

本文，筆者通過對塑料掛鉤產品的工藝分析，合理地確定了模具中的分型面、澆筑系統、脫模機構以及冷卻系統等機構的結構形式，并闡述了模具（1模2腔結構）的工作過程。

一、塑料制品的工藝性分析

本文，筆者以塑料掛鉤零件為例，對塑料制品的工藝性進行分析。該掛鉤采用的塑料為ABS,平均收縮率為0.5%。該塑件的最大外形尺寸為27 mm×69.14 mm×5 mm，整體形狀呈扁平狀，帶彎鉤，外邊緣是以截面為圓形的條狀連接，內部表面是垂直邊緣的平面，中部設計成圓弧狀，以便于連接另一半衣夾，其后部是掛鉤。該塑料制品為大批量生產的塑料制品，對其表面光潔度要求不是很高，可以有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕。因此，制作中決定采用側澆口進料。塑料掛鉤零件如圖1所示。

二、模具結構設計

1.分型面的選擇及排氣槽的設計。該模具結構采用兩板模結構。為便于產品脫模，在選擇動、定模的分型方案時，考慮到分型面應選在塑件外形最大輪廓處，而此模具無側向抽芯，故選擇掛鉤外殼的底平面為模具動、定模的分型面，且擬采用1模2腔的模具結構。模具的結構如圖2所示。

根據塑料制品的結構特點，頂出機構設計時設計的頂出桿比較多，同時為了使排氣更順暢，采用了在分型面上開設排氣槽，推桿配合間隙排氣的排氣方式，其排氣槽深度設計為0.03 mm。

2.澆筑系統的設計。由于對塑件尺寸精度的要求不高, 在實用的前提下保持外觀美觀即可，因而該模具采用1模2腔的兩板模結構。根據塑件選用的材料及制品的使用環境與性能要求，設計澆口采用側澆口，其位置在制件外側的邊緣部位，其截面為直徑1 mm的圓形。通過運用Pro/E進行流動分析，Auto CAD進行排位，得出最佳澆口數量和位置。合理的流道系統形狀和排布位置，并對澆口尺寸、流道尺寸進行優化。在主流道末端設有冷料穴，接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質量，而開模時又能將主流道的凝料拉出。把主流道單獨設計成澆口套鑲入定模板內，主流道設計成錐形，錐度為50，澆口套小端孔直徑為3 mm，其球面直徑為SR13 mm，內表面的粗糙度為0.6 μm。掛鉤澆注系統設計如圖3所示。

3.脫模機構的設計。考慮到塑件的正面起伏不平，背面較為平坦，整個水平放置，所以整個推出機構設計為推桿機動推出，形式簡單。每個型腔有5個直徑為2 mm的推桿。推桿固定在推桿固定板上，只起推出塑件的作用，本身僅端面參與成型。整個脫模機構采用推桿推出、彈簧復位桿復位系統，以確保推出平衡，運動靈活。推桿布置位置如圖4所示。

4.冷卻系統的設計。該模具的冷卻系統主要根據動、定模芯的結構特點以及與澆筑系統、制件分布的配置關系來布置水道。為了避免冷卻水道與相關模具元件發生干涉，而又不影響冷卻效果，決定在動、定模板與型芯和型腔上設計一進一出的直通延伸式冷卻水道，冷卻水孔的直徑為6 mm，截面形狀為圓形。冷卻系統結構如圖5所示。

三、模具的結構及工作過程

該模具屬于兩板模，頂出距離為10 mm，模具最大外形尺寸為150 mm×200 mm×210.5 mm，模架采用龍記模架，模具所有活動部分保證定位準確、動作可靠，不得有卡滯現象，固定零件緊固無松動。該模具的工作流程：動、定模合模，熔融物料從注射機噴嘴經由澆口襯套流經主流道→在主流道末端，熔融物料進入分流道→在再分流道，末端熔融物料經由側澆口進入型腔。待熔融物料充滿型腔后，注射機停止高壓注射，進入保壓、冷卻階段。經過保壓、冷卻階段后，型腔中的物料冷凝，制品成型。 準備開模時，先從模具的動模與定模的分型面處開始開模：拉料桿拉住主流道凝料的末端，將主流道凝料從模具的澆口襯套中脫出，制件跟隨動模板運動；動模板在注射機的牽引力作用下，一直向后運動，直到完成開模距離。所有開模動作結束之后，兩個塑件會留在動模型芯上，注射機上的頂出桿前進，頂住模具上的推板進行推桿推出；推板上的推桿則將兩個塑件推出，完成脫模。再由人工取下塑件和流道凝料。 合模前，定模板和動模板的連接是借助四根導柱來完成的，由四根導柱來實現動、定模的合模定位。合模時，注射機上的推桿退回，推板在復位桿的作用下復位。動模板向定模板靠近，逐步合上整個模具，準備進行下一次的注塑過程。