薄壁圆筒塑件的经济模具设计论文
摘要：为了实现薄壁圆筒塑件粗纱管的经济模具设计，采用了大流道侧浇口、圆锥形导柱定位、活动型腔、人工脱模的方式进行设计。简化了模具结构，缩小了模具外形尺寸，能用较小注射量的设备生产，产品合格，满足用户要求。
关键词：薄壁；塑件；经济；模具设计
１问题的提出
塑件为某粗纱管的产品图，材料为ＡＢＳ。该塑件的特点是壁薄，最薄处壁厚０．５ｍｍ；外形较长，总长度为３６０ｍｍ；质量较小，仅１４０ｇ左右。在进行注塑模设计时，如果按常规设计，根据塑件长度加上顶出距离，要求所用注塑机的最大开模距离至少在１１００ｍｍ以上，所选择的注塑机的额定注射量就在４０００ｃｍ３以上；同时模具外形尺寸较大，这将会增加制造成本和生产成本，无法满足用户要求。
２经济模具设计
根据用户要求，简化模具结构，考虑用注射量较小的注塑机来生产，设计粗纱管注塑模。该模具采用ＸＳ－ＺＹ－５００注塑机进行生产，ＸＳ－ＺＹ－５００注塑机的额定注射量为５００ｃｍ３，最大开合模行程为５００ｍｍ，模具最大厚度４５０ｍｍ，模板的最大开距为９５０ｍｍ。
２．１模具工作原理
粗纱管注塑模采用一模二腔，型芯４固定在定模板上，型腔５固定在动模板上的两块限位板６之间，型腔和两块限位板之间采用油润滑，以便于型腔在两块限位板之间自由滑动。合模前，采用手动将型腔５水平推到位，另一侧用限位块７限位，然后合模，由４根圆锥形导柱１对型腔５进行精确定位。注塑成型完成后开模，拉料杆将主流道凝料拉出，同时塑件３在型腔５和型芯４之间靠摩擦力和适当的拨模斜度，脱离型腔并与型芯脱离。模具开模到位后，拉住手柄８，将型腔５沿水平向左拉开一定位置，将塑件和浇注系统凝料取出，再进行下一个工作循环。
２．２浇口形式
注塑模的浇口形式有很多种，包括直接浇口、中心浇口、侧浇口、环形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口和点浇口等［２］。根据该塑件的.特点，采用点浇口较为适宜，但采用点浇口的注塑模必须增加一个分型面，模具上就必须设置浇口板和顺序分型机构，这会增加模具的复杂程度。从简化模具结构的角度，采用了大流道侧浇口，同样满足了产品要求。
２．３脱模方式
注塑模常用的脱模方式包括推杆脱模、推管脱模和推件板脱模，这些脱模方式都必须在模具内留有超过推出距离的活动空间，当推出距离过大时，就势必会造成模具厚度过厚，而且需要的注塑机开模行程很大。由于用户要求用注射量较小的注塑机来生产该塑件，从缩小模具尺寸和简化模具结构的方面考虑，采用了人工脱模的方式。根据塑件型腔深、型芯长、脱模
２．４定位机构
由于在本模具中型腔是活动的，所以要考虑型腔的定位问题。在实际设计中，采用限位块７进行初步定位，用４个圆锥形导柱１进行精确定位。通过实践证明，该结构安全可靠，达到设计要求。
２．５润滑
由前面２．１模具工作原理可知，该模具在工作时要求型腔在两块定位板间自由滑动，而注塑模中滑块一般采用油沟润滑或滚珠等方式。本模具采用了油沟润滑的形式，利用油沟润滑，保证型腔和定位板之间适当间隙，以及接触面间适当的平面度、表面粗糙度来满足使用要求。
２．６冷却系统
ＡＢＳ塑料的成型温度为２００～２７０，模具温度为４０～８０［２］。一般生产ＡＢＳ塑件的注塑模通常采用水冷却，在型腔和型芯附近设置冷却水孔，与安装在模板侧面的水管接头相连，形成冷却回路，生产塑件时在冷却回路中通常温水进行冷却。在本模具中考虑到塑件壁薄，最薄处壁厚０．５ｍｍ，质量较轻，仅１４０ｇ左右，采用了自然冷却的方式，不设置冷却水道，生产时利用模具本身向注塑机、外部空气散热。通过实践证明，该方式能达到设计要求。
３结论
通过采用大流道侧浇口、圆锥形导柱定位、活动型腔、人工脱模的方式进行了粗纱管塑件注塑模的设计，达到了简化模具结构，缩小模具外形尺寸，能用较小注射量的设备生产的经济目的。该模具投入生产后，经过批量生产，产品合格，达到了用户的要求。
参考文献：
［１］屈华昌．塑料成型工艺与模具设计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００５．
［２］刘兴国，吴家福．塑料成型工艺与模具设计［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２０１１．
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