基于二次成型的剪刀柄模具技術的研究

陳 軍

（茂名技師學院，廣東茂名525000）

1 引言

近年來，我國廚房刀具業飛速發展，越來越多的民用刀具、廚房用刀具暢銷海內外。廚房用刀具，根據其刀型和用途來分：切片刀、多用刀、面包刀等。根據刀柄的組成，主要分成：單色塑料柄、雙色塑料柄、空心不銹鋼柄、電木組裝柄等。雙色塑料柄刀具因為外形美觀、手柄舒適倍受客戶的好評，銷量較大。

雙色塑料柄刀具外形美觀，因為雙色塑料刀柄往往采用兩種不同的塑料材料，刀柄身首次注射先經過硬質塑料注射成型，然后再由橡塑類的軟質塑料注射成型，刀柄抓手位置一般由橡塑組成，手感舒適。雙色塑料剪刀柄成型設計主要是以二次注射成型為主。

二次注射成型是一種特殊的塑料成型工藝，也稱套啤或者包膠。與雙色成型工藝有比較大的差異，二次注射成型是一種將某種塑膠原材料在一次的塑膠模具內成型后，將成型后的塑件取出，放入二次成型的模具內再次注入同種或者另外一種塑膠材料成型的工藝。

包膠模具也稱二次成型，是兩種塑膠材料不一定在同一臺注塑機上注射，分兩次成型。塑件從一副模具中出模取出后，再放入另外一副模具中進行第二次注射成型。所以，一般這種成型工藝通常由兩副模具完成，而不需要專門的雙色注塑機，其模具跟單色注射成型的模具結構是一樣的。“包膠”實際是一種二次注射成型，塑件一般包括硬膠部分和軟膠部分，在模具制造時，先制造硬膠主體，主體硬膠模具設計按正常設計程序，軟膠模具設計要以硬膠成品作為參照，不用再考慮收縮，在軟膠的封膠位可留多0.07～0.13mm作為預壓。在生產時先生產出硬膠主體，然后把硬膠主體放入軟膠模具內，進行軟膠注射生產，以使工件在第二次成型時能與另一個型腔壓得更緊，以達到封膠的作用。二次注射成型根據二次包膠的位置效果不同主要分為下列3種情況。

2 直接澆注包膠表面成型

澆口位置直接開在二次包膠表面，如圖1所示，這種澆口形式的模具設計簡單，操作容易，成型容易并減小收縮。優點如下：

圖1 直接澆注包膠表面成型

（1）截面形狀簡單，加工方便，能對澆口尺寸進行精細加工，表面粗糙度值小。

（2）可根據塑件的形狀特點和充模需要，靈活地選擇澆口位置，如框形或環形塑件，其澆口可設在外側，也可設在內側。

（3）由于截面尺寸小，因此去除澆口容易，痕跡小，制品無熔合線，質量好。

缺點：這種成型情況對軟膠表面外觀容易出現如澆口瑕疵、裂紋等成型缺陷，如圖2所示，軟膠澆口處即使用披鋒刀也很難處理完美，一定情況下影響塑件外形美觀，較難滿足對外形要求嚴格的客戶要求。這種情況下就應用到以下兩種位置澆口去解決問題。

圖2 包膠表面澆口瑕疵

3 PP針孔澆注成型

為避免軟膠表面直接澆注時產生瑕疵，將澆口改在軟膠的背面硬膠處進行第二次包膠注射的位置。運用斜銷定模抽芯結構進行抽芯，如圖3所示，在第一次注射成型PP件時的背面留一針形通孔，如圖4所示。

圖3 斜銷定模抽芯結構

圖4 PP針孔澆注成型

二次包膠注射時通過該針孔進行注射包膠，如圖5所示。在硬膠面澆注，效果如圖6所示有一圓點澆注痕跡。

圖5 二次包膠注射圖

圖6 針孔澆注成型效果

特點：①軟膠表面效果較好；②澆口披鋒去除方便。

這種成型情況運用定模斜銷抽芯結構，開模時斜銷帶動滑塊沿著水平導軌滑動脫離針狀抽芯，然后再進行塑件脫模。塑件成型效果較好，能令客戶滿意。

缺點：模具增設了定模斜銷抽芯結構，制造成本增加。采用針管孔澆注，澆注時間較長，注射壓力較高。

4 潛伏式澆口

針對軟膠剪刀柄的注射模結構，可采用潛伏式澆口，從里環入塑澆注，如圖7所示。

圖7 潛伏式澆口應用

通常，澆口位于模具的分模面上，但潛伏式澆口只有流道位于分模面上，澆口通常位于模具的動板或靜板上，有時也位于模腔上，盡管其與針式澆口差別不大，但潛伏式澆口的一個好處是甚至可以應用于兩板模具。當成型塑件被頂出時，澆口自動脫落。澆口在內環，不影響手柄的抓手和塑件外形的美觀，可滿足客戶的要求。

5 包膠模容易出現的問題及解決措施

5.1 尺寸偏差

（1）在設計硬膠模具時需計算收縮率，軟膠模具不需考慮收縮率，尺寸偏差與模具設計和零件加工有很大的關系。

（2）軟膠部分通常都是外觀要求，對于尺寸要求不是很嚴格，比較容易出現問題是：第一次注射成型完成后，第二次注射成型在時間配合上達不到要求，在第一次注射成型的半成品塑件放入第二次成型模具的過程中，沒有將塑件放入指定位置，或者塑件位置偏移，產生壓模現象，生產效率和成品率較低，這時需要調整第一模塑件的成型參數和轉換時間，方可得到正確的尺寸要求。

5.2 包膠不牢

為了使兩種材料粘的緊，最好使用專門的模具材料（可用H13或420H），模具表面粗糙度也是其中一個因素。在調試塑件時，除開機調試防止塑件黏模、塞料，還應避免使用脫模劑。第二次注射成型時，在第一次加工成批的半成品沒有立即轉入二次成型加工，繳庫后滯留一段時間再進行二次成型時，需要進行表面清除灰塵，及80℃~100℃的預熱處理，方能有更好的包膠粘合效果。

5.3 二次成型缺膠

第一次成型要保證塑件不能有缺膠的情況發生，才能保證在第二次成型提高良品率。而第二次成型時通常使用tpe材料的軟膠進行包膠，由于該材料流動性不好，所以導致成品有包裹不嚴實、缺邊的情況發生，需要重新調試成型參數，盡量縮短注射時間和成型周期，杜絕脫膠現象的發生。

5.4 塑件成型變形

（1）第二次成型的炮筒溫度取值和選材上要保證在第一次成型塑件表面融化溫度之上，溫差在20℃左右。

（2）在第二次成型時盡量降低保壓參數或者不使用保壓，避免發生接合面形狀錯位或者半成品翹曲變形現象。

5.5 粘定模

在第二次成型注射tpe軟膠時，塑件粘定模的問題很容易發生，處理方法是在模具設計時開設拔模角度要大些，并表面做蝕紋處理。

tpe是一種熱塑性彈性體材料，它觸感柔軟，具有高強度，高回彈性，耐溫性等特征，可注射成型性能優越，無須硫化，可以循環使用，降低成本，既可以二次注射成型，與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合，也可以單獨成型。

5.6 軟膠和硬膠的粘合性不好

生產時，要充分考慮軟膠和硬膠的粘合性，對于硬膠的品種選擇要做考慮。常用的硬膠有ABS、AS、PE、PP等，常用的軟膠有硅膠、PVC、TPE、TPR等，不同的硬膠種類，需要相應軟膠與之匹配，以便達到盡量好的注射成型時的粘合性能。

第一次成型模具結構如圖8所示。

圖8 第一次成型注射模結構

6 應用情況

通過以上包膠模具的技術研究和設計生產，以及對tpe等軟膠材料分別和PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合實驗，解決了生產中的二次包膠的問題，滿足企業的生產需求，順利完成企業的生產任務，該模具深得客戶的一致好評。