薄壁圓筒塑件的經濟模具設計論文
摘要：為了實現薄壁圓筒塑件粗紗管的經濟模具設計，采用了大流道側澆口、圓錐形導柱定位、活動型腔、人工脫模的方式進行設計。簡化了模具結構，縮小了模具外形尺寸，能用較小注射量的設備生產，產品合格，滿足用戶要求。
關鍵詞：薄壁；塑件；經濟；模具設計
１問題的提出
塑件為某粗紗管的產品圖，材料為ＡＢＳ。該塑件的特點是壁薄，最薄處壁厚０．５ｍｍ；外形較長，總長度為３６０ｍｍ；質量較小，僅１４０ｇ左右。在進行注塑模設計時，如果按常規設計，根據塑件長度加上頂出距離，要求所用注塑機的最大開模距離至少在１１００ｍｍ以上，所選擇的注塑機的額定注射量就在４０００ｃｍ３以上；同時模具外形尺寸較大，這將會增加制造成本和生產成本，無法滿足用戶要求。
２經濟模具設計
根據用戶要求，簡化模具結構，考慮用注射量較小的注塑機來生產，設計粗紗管注塑模。該模具采用ＸＳ－ＺＹ－５００注塑機進行生產，ＸＳ－ＺＹ－５００注塑機的額定注射量為５００ｃｍ３，最大開合模行程為５００ｍｍ，模具最大厚度４５０ｍｍ，模板的最大開距為９５０ｍｍ。
２．１模具工作原理
粗紗管注塑模采用一模二腔，型芯４固定在定模板上，型腔５固定在動模板上的兩塊限位板６之間，型腔和兩塊限位板之間采用油潤滑，以便于型腔在兩塊限位板之間自由滑動。合模前，采用手動將型腔５水平推到位，另一側用限位塊７限位，然后合模，由４根圓錐形導柱１對型腔５進行精確定位。注塑成型完成后開模，拉料桿將主流道凝料拉出，同時塑件３在型腔５和型芯４之間靠摩擦力和適當的撥模斜度，脫離型腔并與型芯脫離。模具開模到位后，拉住手柄８，將型腔５沿水平向左拉開一定位置，將塑件和澆注系統凝料取出，再進行下一個工作循環。
２．２澆口形式
注塑模的澆口形式有很多種，包括直接澆口、中心澆口、側澆口、環形澆口、輪輻式澆口、爪形澆口和點澆口等［２］。根據該塑件的特點，采用點澆口較為適宜，但采用點澆口的注塑模必須增加一個分型面，模具上就必須設置澆口板和順序分型機構，這會增加模具的復雜程度。從簡化模具結構的角度，采用了大流道側澆口，同樣滿足了產品要求。
２．３脫模方式
注塑模常用的脫模方式包括推桿脫模、推管脫模和推件板脫模，這些脫模方式都必須在模具內留有超過推出距離的活動空間，當推出距離過大時，就勢必會造成模具厚度過厚，而且需要的注塑機開模行程很大。由于用戶要求用注射量較小的注塑機來生產該塑件，從縮小模具尺寸和簡化模具結構的方面考慮，采用了人工脫模的方式。根據塑件型腔深、型芯長、脫模
２．４定位機構
由于在本模具中型腔是活動的，所以要考慮型腔的定位問題。在實際設計中，采用限位塊７進行初步定位，用４個圓錐形導柱１進行精確定位。通過實踐證明，該結構安全可靠，達到設計要求。
２．５潤滑
由前面２．１模具工作原理可知，該模具在工作時要求型腔在兩塊定位板間自由滑動，而注塑模中滑塊一般采用油溝潤滑或滾珠等方式。本模具采用了油溝潤滑的形式，利用油溝潤滑，保證型腔和定位板之間適當間隙，以及接觸面間適當的平面度、表面粗糙度來滿足使用要求。
２．６冷卻系統
ＡＢＳ塑料的成型溫度為２００～２７０，模具溫度為４０～８０［２］。一般生產ＡＢＳ塑件的注塑模通常采用水冷卻，在型腔和型芯附近設置冷卻水孔，與安裝在模板側面的水管接頭相連，形成冷卻回路，生產塑件時在冷卻回路中通常溫水進行冷卻。在本模具中考慮到塑件壁薄，最薄處壁厚０．５ｍｍ，質量較輕，僅１４０ｇ左右，采用了自然冷卻的方式，不設置冷卻水道，生產時利用模具本身向注塑機、外部空氣散熱。通過實踐證明，該方式能達到設計要求。
３結論
通過采用大流道側澆口、圓錐形導柱定位、活動型腔、人工脫模的方式進行了粗紗管塑件注塑模的設計，達到了簡化模具結構，縮小模具外形尺寸，能用較小注射量的設備生產的經濟目的。該模具投入生產后，經過批量生產，產品合格，達到了用戶的要求。
參考文獻：
［１］屈華昌．塑料成型工藝與模具設計［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００５．
［２］劉興國，吳家福．塑料成型工藝與模具設計［Ｍ］．北京：國防工業出版社，２０１１．
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