螺纹管注射模设计 - 文章

螺纹管注射模设计

作者：西安交通大学丁鹏

欢迎访问e展厅
展厅 1	塑料模具展厅注塑模具, 吹塑模具, 挤出模具, 吸塑模具, 瓶胚模具, ...

摘要：分析了螺纹管细长筒薄类塑料件的工艺结构特点.并根据特点详细论述了螺纹管塑料件注射模具结构及其工作过程，确定了合理的注射及脱模方式.
关键词：成型工艺；浇注系统；螺纹管；注射模

1、引言

在模具设计过程中，经常会遇到细长筒薄类注射零件，这类制件的长径比较大，且外形允许有一定的锥度。注射成型这类零件时，常常出现筒壁厚度不均匀，表面带有流痕及烧焦等缺陷。因此在设计注射模具时需要综合考虑模具的浇注系统、排气系统、冷却系统、推出系统。同时还要考虑模具的装模高度及开模行程。尽量使模具结构紧凑，开模行程短。

2、工艺分析

图1 所示为螺纹管塑件尺寸图。材料为PS(聚苯乙烯) 。由零件形状可知属于细长筒薄类注射零件，在模具设计及模具结构的工艺确定中需加以考虑。由尺寸图所知，壁厚1.5mm，其外径尺寸为!24mm，长度为150mm，在筒底部有M24×30mm 的普通外螺纹。产品要求壁厚均匀一致，内外型腔表面光滑，无飞边毛刺。

由于细长筒薄类注射零件，这类制件的长径比较大，故模具设计的重点在于注射成型和脱模方式的选择上。由于筒壁较薄，而筒身较长，故熔融塑料在还未达到整个型腔前就有可能出现冷凝而使得注射零件不能完整成型。另外这类细长零件受注射机的开模距离的限制而不能以常规的脱模方式进行脱模。

注射机的选择根据生产条件要求安排在SCZ-125 型注射机。其特定参数为:装模高度：150～300mm。开模距离：300mm。水平柱间距：400mm。垂直柱间距：400mm。一次最大注塑量：125g。

3、模具设计

模具结构采用三板式1 模4 件结构。

塑件的收缩率确定为1.3%。脱模斜度根据塑件的成型工艺特点及塑件的特性型腔选择脱模斜度0.6°，型芯脱模斜度确定为0.5°，图2 所示为加脱模斜度后塑件各部分的料厚尺寸图。

由于塑件底部有M24×30mm 的外螺纹，故模具结构必需采用侧向分形机构。注射模具通过弹簧和锁块作用来完成哈夫块的侧向分形抽芯动作。

注射模脱模方式的设计如图3 所示。采用推板推出塑件的方式。而为减少顶出距离，采用注塑机顶出杆直接作用在推板上。大大减少了装模高度。

1.注塑机顶杆2.立柱3.动模座板4.固定板5.长型芯6.推板7.支撑8.回位弹簧9.螺钉10.锁块11.循环水道12.拉杆13.定模腔14.弹簧15.定模座板16.浇口套

以下是各系统的设计特点：

(1) 型腔数目的确定

根据注塑机的最大注射量有125g，而在满足注塑机的最大载荷条件下，实际有效注射量为理论注射量的80%，即有效注射量不超过100g。由单个零件的体积可以算出单个零件的重量。综合其他工作参数。确定型腔数目为1 模4 件。

(2) 抽芯机构

由于零件的口部为普通外螺纹，直接通过开模来实现塑件的强脱模是不可能实现的，故需要在模具结构中设计侧抽芯结构来实现螺纹的脱模，如图3 所示。根据模具的整体结构布局，在模具结构中选用弹簧作为抽芯的源动力，其抽芯距离及其他相关关系，如图3 所示。在模具试模期间通过调整内六角螺钉可以实现不同的抽芯距。

(3) 浇注系统的设计

采用点浇口形式。该塑件为细长筒薄类注射零件，熔融塑料由塑件顶部向底部流动最易实现型腔的充满。而且熔体流动均匀，环形速率一致。塑件的收缩率保持一致，制件整体变形小，故选择浇口设置在塑件的顶部。采用点浇口使得制件残留痕迹小，保证了制件的外观质量，脱模时浇口自动拉断，提高了生产效率，利用型芯前端圆弧凹坑来储藏前峰冷料。设计流道时，充分考虑了流动的平衡性(如图4 所示) 。

图4 定模腔浇注系统布局图

(4) 脱模系统

脱模系统包含浇口部分的脱落及塑件的脱落。由于模具结构采用点浇口进料方式，故需在模具结构上考虑脱模方式。此处采用在二次分模结束后手工取出浇口废料的方式。而塑件的脱模方式则根据塑件的工艺特点选择推板顶出的脱模方式。由于受注塑机开模行程距离的影响，此处推板设计方式选择如图4 所示方式。其优点是直接省掉顶出板，顶出杆等顶出辅助零件，降低了模具的高度。由注塑机的中间顶杆或两侧顶杆直接作用于推板而将塑件顶出。

(5) 冷却系统

由于该细长筒薄类塑件成型为多腔成型，因此冷却系统对提高生产效率及塑件的质量有极大地影响。

为了提高冷却效果，选择在型腔板上进行双层循环的冷却系统。实践证明，此冷却水路的设计能够获得良好的冷却效果。

由以上分析确定出图3 所示的注塑模具外形尺寸为200mm×200mm×280mm；完全可以满足在125 型注塑机上生产。

4、模具工作过程

其工作过程为：注射成型时，由锁块对哈夫块进行锁紧作用，保证形成一个完整的型腔。

熔融塑料由注塑机喷嘴流入模具型腔，注射完成后，经过双层循环水的冷却后，注塑机进行开模动作。

锁块首先与哈夫块脱离接触。随后定模型腔由于塑件的外锥度使得很容易与塑件脱离接触。在开模过程中，由于弹簧的作用，哈夫块进行侧向分型，并随着开模动作的完成而结束侧向分型动作。随后，注塑机进行顶出动作，顶杆直接作用于推板而强行将塑件顶出型芯。完成一个注射过程。

5、模具设计要点

(1) 根据塑件壁厚要求均匀一致的特点，在注射时，需要考虑型芯失稳现象的发生，即要求在注射时保持型芯的对称性。在模具结构的设计上考虑两点来保证型芯工作状态时的稳定性：①增加型芯固定板的厚度，使型芯固定部分的高度达到以下关系：当型芯直径为D 时，型芯固定部分的长度不能小于1.5D； ②浇口的加工位置精度要确保注射时能够使融入塑料对正型芯的顶部中心。

(2) 由于塑件较长，对哈夫块进行锁紧作用的锁块由于悬臂过长，在注射成型时由于锁力不够会出现胀模现象，而图3 所示模具结构中推板对锁块起到二次锁紧作用。而避免此现象发生。

(3) 为避免哈夫块在合模时出现错位，型腔设计为台阶式，依靠型芯进行定位。

6、结束语

由于塑件的设计参数经过认真的工艺分析及周密的模具设计，在试模阶段经过轻微的调整后便获得了成功，生产出合格的产品。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/6/2006)


您的位置：首页 > 模具设计与制造展区 > 塑料模具展厅 > 产品库 > 技术论文 > 正文	产品库会展人才帮助 \| 注册登录