瓶盖热流道注射模设计

2014-09-04王明哲

中国铸造装备与技术 2014年2期

王明哲

（陕西国防工业职业技术学院，陕西西安 710302）

1 塑料铸件工艺分析

图1塑料瓶盖，材料为LDPE,外径28 mm，高仅7 mm，属于浅腔型瓶盖，内部有双螺旋线螺纹M26-18，壁厚1 mm，塑料铸件外侧壁阵列多个梯形防转条，梯形防转条间角度为60°高度0.5 mm，内壁均布有12个加强筋，本身塑料铸件质量较小、壁厚均匀，要求大批量生产。

图1 瓶盖塑料铸件图

2 模具结构设计过程

图2为模具结构图，根据塑料铸件结构特点、尺寸及生产要求，从节省材料、提高效率、降低成本角度考虑，本次设计一模十八腔模具，且采用热流道标准模架。首先，将热流道主流道安放在模具中心位置，通过计算型腔侧壁厚度确定塑料铸件间距，排布型腔，进行均衡式流道排布，浇口处分子高度定向造成局部府力，甚至开裂，在不影响外观使用前提下，对热浇口处塑料铸件瓶盖底部增加了壁厚以圆弧(R2)过渡；分型面选择在塑料铸件最底面，设计出定模型腔定模板和动模型腔板和动模板。开模时塑料铸件内侧有螺纹，瓶盖离开型腔必然留与动模，可不必设计拉料杆；瓶盖高度仅7 mm，瓶盖内的螺纹为M26-18为双螺旋线螺纹，螺距18 mm，在浅腔瓶盖内螺旋旋转不到一周，塑料铸件侧壁螺纹推出要求旋转脱出，瓶盖内顶部的加强筋脱模却要求垂直推出，因此推出机构设计成型芯固定防转，螺纹推管旋转，旋转推出时塑料铸件内部的加强筋对塑料铸件起防转止动作用，由于塑料铸件是双螺旋线螺纹旋转圈少，且瓶盖深度不足7 mm，螺纹推管的转动圈数随之也减少，因此采用注射机顶出力，迫使螺纹推管旋转自动卸螺纹的脱模机构，最后设计模具的弹簧复位机构。

3 模具工作过程

图2 模具结构图

如模具结构图2所示，注射完成后保压、冷却；注塑机开模，动模部分后移，安装在注射机固定模板上的定模座板19固定不动，螺钉17连接动模座板19、垫块18、型腔板15以及热流道板28和尖咀浇口34，整个定模部分不动，模具从推件板14和型腔板15之间打开；开模时，流道熔胶与塑料铸件在瓶盖中心点浇口尖咀浇口34处断开，由于瓶盖塑料铸件内螺纹，其留在动模部分，跟随注射机移动模板向后移动，瓶盖塑料铸件上表面显露，开模完成。注射机采用两侧顶出机构，机床顶杆通过下模座51的侧孔推动推板50及推板固定板3向上移动，推板固定板3上设置的螺纹槽与螺杆46旋和，推板固定板3向上运动，迫使螺杆46旋转运动。同时，螺杆46旋转带动用键41连接固定在其顶部大齿轮40旋转。因为齿轮40与行星齿轮42相互啮合，所以齿轮40旋转迫使周围六个行星齿轮42转动。由于行星齿轮42与螺纹型芯管39用键44连接固定，行星齿轮42转动带动螺纹型芯管39转动，完成螺纹旋转脱出。由于瓶盖内部的加强筋脱模要求垂直推出，则需将型芯45安装在垫板9和支撑板10之间，并安装防转销47，使其不跟随转动，且由于塑料铸件有加强筋，在此过程中可防止在螺纹型芯管39旋转脱模时塑料铸件跟随旋转，起防转止动作用。在螺纹部分旋转脱模时，压缩弹簧11缓慢伸长，推动脱模板14和脱模板镶块38缓慢移动，将塑料铸件推出。当瓶盖螺纹部分完全旋出时，压缩弹簧11进一步伸长，由于瓶盖高度为7 mm浅腔，推动脱模板14和脱模板镶块38迅速将塑料铸件完全脱离型芯45，完成脱模动作。脱模动作结束后，限位螺钉13对推动脱模板14和脱模板镶块38的移动起限定作用，防止脱模板14和脱模板镶块38在弹簧11作用下过度滑出，始终保证推板14在导柱36上，整个脱模完成，机床顶杆后退，安装在支撑柱6上复位弹簧48推出时受压缩，注射机顶杆后退，复位弹簧48推动推板50及推板固定板3向后移动，迫使螺杆46反向旋转复位。带动大齿轮、行星齿轮、螺纹型芯管反向旋转复位，复位过程时推出过程的逆向运动，为了第二次注射接着模具合模，模具动模部分向前移动，推件板14与型腔板15接触闭合，利用合模力作用下弹簧11被压缩复位，模具完全闭合。