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洗發(fā)水瓶蓋注塑模具設計淺談
 
來(lái)源:中華包裝瓶網(wǎng)    編輯:zynljh    發(fā)表時(shí)間:2009/5/11 21:52:31 在線(xiàn)投稿
 
 

洗發(fā)水瓶蓋注射模設計摘要:以常見(jiàn)的海飛絲洗發(fā)水瓶蓋為例,進(jìn)一步說(shuō)明在模具設計的理念中,應具有大膽、靈活、廣闊的思維能力的重要性. 關(guān)鍵詞:三板模;自動(dòng)脫料;模外定距分型;定模限位頂出; ...

洗發(fā)水瓶蓋注射模設計摘要:以常見(jiàn)的海飛絲洗發(fā)水瓶蓋為例,進(jìn)一步說(shuō)明在模具設計的理念中,應具有大膽、靈活、廣闊的思維能力的重要性.
關(guān)鍵詞:三板模;自動(dòng)脫料;模外定距分型;定模限位頂出;模具結構

1 產(chǎn)品結構及工藝分析

(1) 產(chǎn)品名稱(chēng):海飛絲洗發(fā)水
瓶蓋如圖1 所示(圖中尺寸僅供參考) 。
(2) 產(chǎn)品材質(zhì)及外觀(guān)分析。

洗發(fā)水
瓶蓋屬于外觀(guān)產(chǎn)品,對外觀(guān)要求較嚴格:①外觀(guān)光澤;②材質(zhì)為:PP+GF20%(淺藍色),收縮率:1.5%。

聚丙烯(PP) 屬于結晶性
塑料,流動(dòng)性極好,吸濕性小,可能發(fā)生熔融破裂,模溫不宜太高(80℃~90℃) ,冷卻速度快,所以澆注系統及冷卻系統應散熱緩慢;其成型收縮范圍大,收縮率大,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形,方向性強,注射時(shí)應嚴格控制成型溫度,料溫低方向性明顯,尤其低溫高壓時(shí)更明顯,模具溫度低于50℃以下塑件不光澤,且易產(chǎn)生熔接不良、流痕;模具溫度高于90℃以上時(shí)易發(fā)生翹曲、變形;要求塑件壁厚均勻,應避免缺口、尖角,防止成型時(shí)應力集中。模具應設計有足夠的排氣。

對聚丙烯(PP) 料的成型壁厚應不低于0.85mm。

產(chǎn)品成型壁厚低于0.85mm,為增加產(chǎn)品強度,需改性加GF15%。

 
圖1
瓶蓋

(3) 產(chǎn)品成型結構分析。

此產(chǎn)品成型壁厚較薄(0.80mm),成型時(shí)易發(fā)生翹曲、變形;小蓋咀與大蓋口的配合應緊固,不宜松動(dòng);小蓋折合處成型時(shí)不宜太薄或太厚,應具有足夠的耐折和易折性,膠型彈片弧形不應太長(cháng),要保證小蓋扣上后,表面無(wú)拱形、吻合恰好。

其產(chǎn)品內部結構成型較困難:①內部結構整體位置將決定著(zhù)與瓶身裝配后瓶蓋和身的外觀(guān);②內部結構與瓶口內接處較薄,且直徑和高度應保證裝配后能伸進(jìn)瓶口并能脹緊內壁,起到密封作用,使洗發(fā)水不能從
瓶蓋內部流出;③此洗發(fā)水瓶蓋是采用脹性(內肋) 鎖扣在瓶口外肋上,洗發(fā)水瓶蓋內肋不宜成型后脫模;④瓶蓋內肋所在的圓壁其對稱(chēng)處有開(kāi)口,起瓶蓋鎖扣時(shí)圓壁有彈性脹開(kāi)的作用,瓶蓋內肋在模具型芯上加工困難(芯圓柱面對稱(chēng)處有凸起) 。

(4) 確定模具結構。

①為保證產(chǎn)品外觀(guān),采用產(chǎn)品頂面中心處(小蓋覆蓋面) 進(jìn)膠—— 三板模直接點(diǎn)膠口形式;②
瓶蓋在成型時(shí)小蓋為開(kāi)狀,小蓋型芯須裝在A(yíng)模板上,這樣必須在開(kāi)模時(shí)小蓋部分先從定模脫出,才能確保小蓋折合處不受損壞與大蓋連接;模具必須有可靠的定模頂出結構—— 定模頂出;③考慮成型因素,采用1模4腔,需有澆口板且分型,此模澆口設計成自動(dòng)脫落,模具需對澆口板分型面有定距分型裝置—— 定距分型;④動(dòng)模頂出系統優(yōu)化設計—— 斜頂原理(即:型芯斜頂出脫模) 。

洗發(fā)水瓶蓋外形大致為橢圓,成型壁厚較薄,且瓶蓋有內肋,較小,采用強制脫模,需用較大的脫模力,根據斜頂原理,動(dòng)模脫模方式設計為型芯斜頂出,頂出力較大、可靠,動(dòng)模頂出系統結構簡(jiǎn)單。

2 模具結構及其工作過(guò)程

(1) 模具結構如圖2 所示。

①根據聚丙烯(PP) 冷卻速度快,澆注系統及冷卻系統應散熱緩慢的特點(diǎn),模具定模部分產(chǎn)品成型又較少,所以模具定模部分將不設冷卻系統。

②此模具澆注系統將不設計熱流道,因聚丙烯(PP) 對溫度較敏感,溫度不宜控制。

③又因聚丙烯(PP) 對溫度較敏感緣故,模具加熱器不能太多(加熱棒),需裝在模具內,以便更好的控制模具溫度,但不宜太靠近型腔。

(2) 成型零部件設計分析。

①型腔的設計。

型腔是成型產(chǎn)品外表面的主要零件,該產(chǎn)品對成型外表面要求較嚴,又考慮到產(chǎn)品生產(chǎn)量大,為提高模具強度、剛度,型腔便于加工和更換等原則,所以型腔采用整體鑲件式,材料采用進(jìn)口P20。

②型芯的設計。

型芯是成型產(chǎn)品內部表面及結構的主要零件,該產(chǎn)品型芯較多,尤其是定模,給模具裝配精度帶來(lái)一定的難度,型芯零部件多會(huì )給以后修模及更換零件時(shí)制造精度帶來(lái)困難。

該模具設計重要部分:利用動(dòng)模型芯斜滑頂出脫模。

③定模頂出的設計要點(diǎn)。

定模頂出類(lèi)型有模內和模外兩種:a.模外頂出力較大(一般采用氣動(dòng)裝置,塑件定模頂出部分較大時(shí)),且氣動(dòng)頂出速度快,同模具打開(kāi)的速度連貫性

b.模內頂出力較小,適用塑件定模頂出部分較小時(shí),通常采用彈簧為力源,模內頂出部分結構簡(jiǎn)單,模具費用低,修換方便等,但彈簧易失效。

該模具設計定模模內頂出,采用一小塊板連接頂桿、復位桿,同時(shí)把彈簧固定與連接板中間,使頂桿、復位桿在頂出時(shí)受力均勻及復位桿受合模力復位時(shí)頂桿不易卡住,材料可選用45 鋼。彈簧的選用則需根據產(chǎn)品的生產(chǎn)量來(lái)決定。

④定距分型的設計(澆口料自動(dòng)脫落設計) 。

定距分型,主要對澆口板在開(kāi)模時(shí)滑開(kāi)距離進(jìn)行定位限制,使澆口料能自動(dòng)從模具澆口板中脫出,該模具由于一半分流道開(kāi)在定模座板上,澆口板較薄,澆口板需滑開(kāi)距離又較大,所以采用模外定距分型,彈簧為力源,有安裝方便、上模內結構簡(jiǎn)單等特點(diǎn),此方式在模具設計中常被廣泛采用。

澆口拉料桿需止旋轉,且復位彈簧不宜彈力太大,能保證拉料桿在合模前復位即可,注意澆口拉料桿8 開(kāi)口邊的裝配方向,使澆口料自動(dòng)脫落。

⑤澆注系統的設計。

產(chǎn)品外觀(guān)及模具制造原因,該模具采用直接點(diǎn)澆口形式,從主型芯上進(jìn)膠,這是因產(chǎn)品外觀(guān)結構的原因,進(jìn)膠點(diǎn)被蓋在小蓋下面,無(wú)外觀(guān)影響。

為減少模具制造用材料,把一半分流道開(kāi)在定模座板上,一舉兩得。

⑥動(dòng)模頂出的設計要點(diǎn)。

動(dòng)模頂出部分是該模具設計特點(diǎn)部分:利用橢圓及圓形幾何規則、斜頂頂出原理,優(yōu)化設計,利用動(dòng)模芯斜頂式斜滑頂出脫模,從而大大提高產(chǎn)品脫模力度,減少產(chǎn)品在脫模時(shí)對模芯的抱緊力及在采用頂桿頂出時(shí)產(chǎn)品頂出面變形的可能性(見(jiàn)圖3) 。

建議:此脫模方式可使用于產(chǎn)品橢圓或圓形時(shí),內徑最好≥φ30mm,脫模行程不大,塑件收縮較大時(shí)采用較好。

復位桿為倒裝式,以螺紋形式固定在推板上,在推板下面用螺絲鎖緊,此方式主要是考慮到在脫模動(dòng)作完成后,型芯在復位桿帶動(dòng)下復位時(shí)減少所受到的撞擊力,保證型芯上及連接頂桿上的螺紋不受損壞。

⑦冷卻系統及排氣的設計。

因聚丙烯(PP) 料對溫度較敏感,該產(chǎn)品成型在定模部分又較少,所以模具定模部分將不考慮設冷卻系統;動(dòng)模冷卻系統設計為串聯(lián)冷卻形式,利用銅管鑲入模具冷卻孔內串聯(lián)冷卻。

(3) 模具工作過(guò)程。

模具在注射機上注射成型完畢,同時(shí)冷卻系統使產(chǎn)品在模具型腔內冷卻,注射機保溫時(shí)間結束,開(kāi)模時(shí)I分型面在模外定距裝置上彈簧12的作用下先開(kāi)模,由于定距水口料拉料桿8上的彈簧力較小,從而在水口料澆口及水口板上拉料桿的帶動(dòng)下被拉出,待定距水口料拉料桿8行程完畢,I分型面開(kāi)模繼續,使水口料從產(chǎn)品中脫出,同時(shí)水口板上拉料桿上的水口料也被脫出,因水口料定距拉料桿8開(kāi)口邊朝下方,則水口料自動(dòng)落下,定距拉料桿8在彈簧7的作用下復位,I分型面分開(kāi),并且在限位柱16下分型定距;注射機開(kāi)模仍然繼續,Ⅱ分型面打開(kāi),同時(shí)動(dòng)模平面不再對復位桿33施力,從而推桿3和復位桿33在彈簧強力下彈出,頂出產(chǎn)品;待注射機開(kāi)模動(dòng)作全部結束,開(kāi)始動(dòng)模頂出動(dòng)作,模具推桿墊板25被注射機頂桿推行,使固定在型芯上的頂桿24受力,帶動(dòng)模型芯推動(dòng)產(chǎn)品完成頂出,復位時(shí)由于復位桿21倒裝固定在推板上,從而減少了動(dòng)模型芯在頂桿24帶動(dòng)下復位時(shí)所受的撞擊力,模具完成一次注射工作。

3 模具裝配、加工要點(diǎn)及調試

(1) 定模型芯較多,加工時(shí)需對鑲芯留有裝配研磨余量。
(2) 動(dòng)模芯頂桿斜導滑孔,在加工時(shí)兩塊板需固定在一起,確保同軸度。
(3) 裝配后,確保推板復位后正好?吭谙尬会斏匣蚓1mm,使動(dòng)模型芯完全復位,不影響成型時(shí)產(chǎn)品的內部結構。
(4) 注意澆口拉料桿裝配方向,模具在注射機上安裝時(shí)澆口拉料開(kāi)口邊朝下方。

4 結束語(yǔ)

該三板式模具整體結構在模具設計中屬較難,用到了澆口自動(dòng)脫落、模外定距分型、定模頂出、動(dòng)模型芯斜頂出設計,其中利用動(dòng)模型芯斜頂出設計較特別,而且在模具結構中極為少見(jiàn),且設計合理,省去了采用頂桿套筒或頂板頂出設計,從而減少模具制造上的困難,解決了圓筒形件和橢圓形件在成型后頂出力較大的難題,可供同行參考。
 
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