鋼塑復合桶塑料內膽注塑模設計

文/王文鳳

最近，我廠為日本某公司設計、制造了容積為12升的高壓聚乙稀塑料內膽桶注塑模。桶的口徑為270mm。桶高260mm，壁厚1.6mm，比國內一般同類桶壁為薄。對于這種大型薄壁塑料模具，設計之前對塑件圖紙進行了分析，認為在生產過程中可能產生下列問題：

1、由于腔深、型芯長，可能會因型腔、型芯不同心而造成塑料壁厚薄不均，從而造成成型困難，廢品率高。這一點對薄壁桶體尤為重要。

2、該模具僅型腔、型芯裝配后尺寸約為Φ600×460mm，屬大型模具，因此必須有良好的冷卻系統，以保證塑料不變形，提高生產率。

3、型芯表面積2092cm2，根據公式計算，初始包緊力約為18.3噸，頂出時間很可能使塑件產生裂紋或變形。

4、頂出機構如采用常規的機械頂出，模具必更加龐大、笨重、機床行程不夠，無法安裝。

5、脫膜時型芯外可能形成真空，增大脫模力。

針對上述可能出現的問題，我們采用了以下措施：

1、由于模具尺寸大，自重走過一噸，僅型腔、型芯兩件重達850kg。設計時在通常?、定模以導柱、導套定位的基礎上，又采取了動定模錐面定位，以確保型腔、型芯的同軸度（見圖1）。

圖1 塑料桶注射模
1、型芯上鑲塊；2、氣動閥；3、定模鑲件；4、定模固定板；
5、氣動閥；6、型腔；7、型芯主體；8、氣缸；9、側芯；
10、動模固定板；11、型芯鑲環；12、密封圈

2、型腔、型芯的冷卻設計

（1）型腔：由于型腔體積達Φ600×300mm，設計時在桶身部分高度上采取了上下四排環型水道冷卻（見圖2）。在用以成型桶底的定模鑲件上，同樣采用環型水道冷卻（見圖3），水流的進出口設計在定模固定板上，鑲件與定模因定板之間由橡膠密封圈密封，

圖2 型腔

圖3 定模鑲件

（2）型芯：型芯冷卻采用中間有一主水道進水，然后沿圓周均布分成12個分水道出水，最后匯成一處流出，從而使型芯各處得得充分冷卻，整個模具的溫度場比較均勻（見圖4）。

圖4 型芯主體

3、由于本模具若采用常規的機械頂出機構，將會大大增加模具高度，無法與機床的裝模高度、最大行程相匹配，因此設計了氣動頂出裝置（見圖1）。開模時由氣道進壓縮空氣，推動氣動閥5，使塑件頂出一定距離，然后由機械手取下塑件。同時，由于采用氣動頂出，可以破壞型芯外的真空，使其易于脫模。

4、由于冷卻系統及氣動頂出的需要，型芯設計成上下兩段。氣動頂出閥裝在型芯鑲件上，進氣道設計在動模固定板10上。

在定模鑲件上也設計了兩個氣動頂出閥，以免塑件留在型腔內。進氣道設計在定模固定板4上。

5、為克服包緊力大造成的頂出困難，在型芯鑲件與型芯主體結合面的端面上，設計了環型氣槽，并在端面沿圓周均勻開設了寬12mm、深0.03～0.04mm的氣隙，進氣道設在型芯主體上，與氣動頂出同時給氣（見圖5）。

圖5 型芯上鑲件

6、考慮零件加工時工藝性良好，桶的口部翻邊及兩個側耳設計在型芯鑲環上（見圖6），同時以錐面定位，確保同軸度。側耳的兩孔根據用戶要求為氣動抽芯，由電磁閥控制換向。

圖6 型芯鑲環

模具制造，裝配，試模后，測量了塑件，壁厚均勻，無變形，符合塑件圖紙要求。工作時氣隙排氣通暢，氣動頂出順利，試模一次獲得成功，為我國模具出口做出微薄貢獻。