塑料手柄注塑模设计

1.塑料手柄产品结构如图１所示。其长为５０ｍｍ，宽为２０ｍｍ，高为６ｍｍ。材料为ＰＡ，该材料学名为聚酰胺，俗称尼龙，是最常用的热塑性工程塑料之一。这种塑料具有良好的力学性能，强度高、耐磨性好、冲击韧性好、耐油、耐水，且弹性好，但吸水较大。常用来制作机械传动零件、结构零件以及化工、电器、仪表等零件。该塑料手柄产品的颜色为深蓝色，表面为高光面。外观质量要求无缺料、气泡、顶白、收缩痕和披锋等缺陷。塑料手柄产品结构模具技术２０１２．Ｎｏ．５ ２５１　产品结构工艺分析从塑料手柄产品结构图中可知，模具的分型面须选择在侧面的中心对称线上。根据产品批量的大小和经济技术性等方面的要求，模具采用一模四腔的结构形式。型腔可采用平衡对称布置，用侧浇口从产品Ｒ１０ｍｍ 的端部进料。产品上尺寸为６ｍｍ×８ｍｍ×２ｍｍ 的方形侧孔，必须采用侧向抽芯机构完成成型后的脱模。２　模具结构设计及其工作过程模具结构装配图如塑料手柄所示。
2.1　模具结构设计
2.1.1　成型零件的设计塑料手柄模具的型腔部分主要由定模型腔镶件、侧型芯和动模型腔镶件组成。定模型腔镶件和动模型腔镶件分别用内六角螺钉固定在定模座板和动模垫板上。其材料均采用模具用合金钢，牌号为Ｓ１３６，该材料是一种耐腐蚀的合金钢，热处理后可使型腔表面的硬度达到５８～６２ＨＲＣ。抛光后可达到镜面光，表面粗糙度为Ｒａ≈０．４μｍ，以满足成型后产品表面的高光面要求。因ＰＡ为结晶型塑料，成型收缩率大，取平均收缩率δ＝１％，计算模具型腔的尺寸。可按以下公式确定模具型腔的尺寸：Ｌ模＝（１＋δ）Ｌ制。　　因模腔分别由定模和动模各取一半而成，加工时，特别要注意取相同的定位基准，并考虑相２６ Ｄｉｅ　ａｎｄ　Ｍｏｕｌｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．５　２０１２同的加工精度。为了避免合模时型腔产生错位，在定模型腔镶件和动模型腔的４个角部位置设置锥面定位。其锥角为１５°，深度为１０ｍｍ。
2.1.2　侧向分型抽芯机构的设计模具的侧向分型抽芯机构由斜导柱、滑块、锁紧块、侧型芯、限位钢球和固定联接螺钉等零件所组成。
侧向分型抽芯机构结构图侧抽芯机构的抽芯距按Ｓ＝ｈ＋（２～３）ｍｍ确定。因ｈ＝８×（１＋１％）＝８．０８ｍｍ，取Ｓ≈１１ｍｍ。斜导柱的倾斜角取α＝１８°，锁紧块与滑块的配合斜面的倾角则取β＝α＋３°＝２１°，以保证在开模时，锁紧块先于斜导柱离开滑块，合模时，锁紧块最后锁紧滑块的位置以承受熔体的注射压力。滑块开模后的位置由限位钢球定位，以保证模具在合模时，斜导柱对正滑块上的倾斜孔。滑块滑动的导向槽由滑槽压块、销钉和内六角螺钉组成，如装配图２中的Ｅ－Ｅ剖面图所示。这种结构有利于装配调整。先调好滑块的位置，再用内六角螺钉将滑槽压块固定，最后用销钉定位。
2.1.3　浇注系统的设计模具浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴所组成。主流道直接由浇口套形成，主流道末端采用倒锥形的冷料穴，以便收集注射成形工艺过程中熔体的前锋冷料，开模后又能将主流道拉出留在动模上，然后由顶料杆顶出脱模。分流道开设在分型面上，采用圆形截面，以保证熔体获得较好的流动效果。采用平衡式浇道布置形式，浇口采用侧浇口从动模型腔一边进料。
2.1.4　模温控制系统模具的模温控制系统，分别在定模型腔镶件和动模型腔镶件上开设循环冷却水道，以控制模温在所需要的温度范围内，从而在保证产品质量的基础上缩短成型周期。模具的排气系统主要利用滑块与型芯的间隙排气。
2.1.5　标准模架的选用为了缩短模具的制造周期，降低模具的制造成本，提高模具的性能和质量，模具选用了龙记公司生产的标准模架。其型号为：２０３０—ＡＩ—Ａ板３０—Ｂ板３０。
2.2　塑料手柄模具的工作过程
塑料手柄模具合模后安装到卧式注塑机上。塑料手柄成型前，需要对ＰＡ料进行干燥处理。塑料手柄成型时，要调节好成型工艺所需要的工艺参数。在一定的注射压力的作用下，通过喷嘴将塑料熔体沿浇注系统注射到模具的型腔中，并将型腔中的气体从滑块与型芯的间隙中排出，完成塑料手柄注塑成型工艺过程。开模时，定模部分固定在注塑机的定模连接板上不动，动模部分向后移动。在这个过程中，动模上的压块导滑槽带动滑块沿斜导柱作侧向分型抽芯运动，滑块移动的位置由限位钢球限定。随后由注塑机上的顶杆推动模具上的顶料杆顶出机构将浇注系统凝料从动模中顶出，并带动塑件脱模。合模时，由复位杆使顶出机构复位，完成一次成型周期。模具的分模及顶出制件图如图４所示。