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飲料瓶瓶蓋注射模設(shè)計(jì)

 
 

摘要:在分析塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),介紹了模具工作過(guò)程,并以圖示的方式模擬了模具的脫模過(guò)程.
關(guān)鍵詞:瓶蓋;注射模;側(cè)抽芯機(jī)構(gòu);澆注系統(tǒng)

1 塑件結(jié)構(gòu)分析

圖1所示塑件為某飲料瓶瓶蓋,材料為PE( 聚乙烯) ,重量為2.9g。瓶蓋主體外側(cè)均布120個(gè)增大摩擦力的防滑筋,瓶蓋頂部有商標(biāo)名稱ZSM的字樣。瓶蓋下部有一防偽圈與瓶蓋主體通過(guò)8個(gè)直徑φ1mm 高1mm 的小圓柱相連,防偽圈內(nèi)側(cè)有8個(gè)均布長(zhǎng)為3mm 直徑為φ1.5mm 的半圓形凸臺(tái)。瓶蓋內(nèi)部有螺牙為半圓形的螺紋及高為4mm、截面直徑為φ1mm 的防偽圈與瓶子內(nèi)徑嚴(yán)密配合,而高為1mm,截面直徑φ1mm 的防偽圈與瓶子外徑嚴(yán)密配合防止漏水。


2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)塑件形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量,模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮如下幾方面。

2.1 型腔數(shù)目及排列方式

瓶蓋作為包裝容器大批量生產(chǎn),宜采用一模多腔,考慮現(xiàn)有注塑機(jī)的鎖模力、注射量及瓶蓋的精度和經(jīng)濟(jì)性因素,確定為1模10腔,型腔排列方式為“一字形”。

2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)塑件結(jié)構(gòu),模具設(shè)計(jì)成三板式采用點(diǎn)澆口,澆口設(shè)置在塑件頂部正中央位置,點(diǎn)澆口可顯著提高熔體的剪切速率,使熔體粘度大為降低有利于充模,對(duì)于PE 這樣對(duì)剪切速率敏感的熔體尤為有效。并且塑件作為包裝容器,外觀質(zhì)量要求高,點(diǎn)澆口的殘留痕跡小,可確保塑件的表面質(zhì)量,脫模時(shí)澆口處自動(dòng)拉斷,便于實(shí)現(xiàn)制品生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化,提高了生產(chǎn)效率,增加了經(jīng)濟(jì)效益。采用非平衡澆注系統(tǒng),型腔排列緊湊,減小了模具尺寸,為了能使各個(gè)型腔能同時(shí)均衡地充滿,采用BGV(Balanced Gat Value) 法通過(guò)人工修改各個(gè)型腔澆口尺寸達(dá)到平衡。利用冷料穴儲(chǔ)存前鋒冷料。

2.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接影響到制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。為提高型腔的冷卻效率,采用如圖2 所示的冷卻回路,一條回路的進(jìn)口位于另一條回路的出口附近;根據(jù)塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)限制,定模冷卻水道直徑為φ12mm( 見(jiàn)圖2) ,與模外軟管連接形成循環(huán)冷卻。動(dòng)模型芯直徑較細(xì),采用如圖3 所示的鋼管冷卻方式,在型芯中心壓入熱導(dǎo)性能好的軟銅芯棒,并將芯棒的一端伸到冷卻水孔中冷卻。


2.4 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

塑件( 瓶蓋) 主體部分內(nèi)有半圓形粗牙螺紋,塑件材料為聚乙烯( PE) ,具有良好的柔韌性,考慮采用強(qiáng)制脫模,為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)降低模具的閉合高度,采用限位板和推件板組合的脫模機(jī)構(gòu)( 見(jiàn)圖4) 。

a—— —瓶蓋模具結(jié)構(gòu) b—— —型腔排列示意圖
1.定位圈2.螺釘3.定模座板4.限位螺釘5.導(dǎo)柱6.彈簧7.流道拉板8.導(dǎo)套9.推件板10.導(dǎo)柱11.螺釘12.支承板13. 水嘴14. 動(dòng)模座板15. 軟銅芯棒16. 密封圈17. 型芯18.斜導(dǎo)柱19.塑件20.限位板21.螺釘22.哈夫塊23.螺釘24.水道25.型腔板26.限位釘27.水道28.彈簧29.澆口套30.冷料穴31.點(diǎn)澆口32.分流道33.主流道

2.5 分型面選擇

瓶蓋主體沿圓周僅通過(guò)8個(gè)小圓柱與防偽圈相連,采用兩個(gè)半圓的哈夫塊( 橫向) 來(lái)成型防偽圈。結(jié)合塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),塑件成型后必然留在型芯上,故模具分型面設(shè)在防偽圈與瓶蓋主體之間截面輪廓最大部位,與開(kāi)模方向垂直。

2.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)

塑件下部有一防偽圈,由成型防偽圈的兩哈夫塊跟瓶蓋主體部分共同構(gòu)成型腔,設(shè)置在定模部分,兩哈夫塊裝在型腔板上的導(dǎo)滑槽中。脫模時(shí),斜導(dǎo)柱撥開(kāi)兩哈夫塊完成側(cè)抽芯;合模時(shí),哈夫塊靠裝在動(dòng)模上的楔緊塊鎖緊,由于成型防偽圈的側(cè)凹只有0.6mm,所需的抽拔力不大,抽芯距較小,將哈夫塊設(shè)計(jì)成始終不脫離斜銷,故不須設(shè)置哈夫塊的定位裝置。

3 模具工作過(guò)程

模具合模,塑化后的粘流態(tài)塑料熔體經(jīng)注射、保壓、冷卻凝固定型。注射機(jī)噴嘴后移,由于彈簧28的回彈作用使主流道凝料脫出澆口套,在彈簧6的作用下模具沿Ⅰ- Ⅰ分型面打開(kāi),當(dāng)限位螺釘4起限位作用時(shí),流道拉板7將點(diǎn)澆口拉斷,并將凝料從型腔板25中拉出自動(dòng)墜落,型腔板25在注射機(jī)移動(dòng)模板帶動(dòng)下繼續(xù)后移,當(dāng)限位螺釘26起限位作用時(shí)定模部分停止運(yùn)動(dòng); 由于熔體冷卻時(shí)的收縮作用,塑件包在型芯上,在注射機(jī)移動(dòng)模板的帶動(dòng)下動(dòng)模部分繼續(xù)后移,塑件從型腔脫出,與此同時(shí),斜導(dǎo)柱18撥開(kāi)哈夫塊22完成側(cè)抽芯動(dòng)作,動(dòng)模部分繼續(xù)后移,當(dāng)限位板20起限位作用時(shí),推件板9使塑件脫離型芯。合模,脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)復(fù)位,至此完成一個(gè)注射周期。

圖5 直觀地模擬了模具的整個(gè)脫模過(guò)程。


4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明,該模具有利于塑料熔體的充模流動(dòng),脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,冷卻系統(tǒng)布置及側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,投入使用后塑件質(zhì)量穩(wěn)定達(dá)到用戶要求。

 
     
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