方形盖板注射模具设计

杨玉霞

【摘 要】对塑件进行了结构和工艺分析，选择了注射机型号、然后选择跟注射机配套的浇口套，确定了分型面的位置、型芯、型腔的数目以及布局方式。根据制件的形状确定脱模推出机构。最终完成整个制件的成型过程。

【关键词】PE;注射模;侧抽芯

中图分类号： TQ320.6 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）27-0019-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.27.008

1 塑件分析

1.1 设计要求

塑件为塑料盖板，厚度为4mm，最大尺寸为70mm，属于小型制品。该制件要求内部、外部表面光滑，没有缩孔以及熔接伤疤现象。塑件制品成型后内部、外部表面不能有缺陷，棱角部位要求平整。制件结构如图1所示。

塑件选用材料为聚乙烯，其密度是0.91～0.96g/cm3，是不含有毒性、没有任何气味、质地柔软的细小颗粒状物质，因为其摸起来与蜡烛相似，故此又称为高分子石蜡。

2 分型面的设计

分型面是模具上用于能顺利取出塑件和浇注系统的冷凝料部分的可分离的接触表面。在一套简单模具中分型面可能只有一个，但对于模具结构较复杂也可以有多个分型面。根据零件的特点，零件简单规则。因此在设计时采用一个分型面分型的方式，即分型面选择选在制件的最大截面处（塑件脱模方向最大的投影边缘部位），分型面垂直于注射机的开模运动方向。本次设计的可行的分型面如图2所示：

3 型腔的数量及排列方式

3.1 初选注射机

通过计算制件的单个体积约为：V塑件=25292mm3，最大的成型面积约为：S=2643mm2，以容积计算：V塑≤0.8V注按照：V浇=V塑所以，初步选用的注塑机的型号为SZ-200/120。

3.2 型腔的数量

为了提高模具的生产效率，使厂家节省更多的原材料和工时来使模具更加经济。同时产品的精度得到保证，应慎重的确定型腔的数目。通过注射机的注射能力选择型腔的个数n，即。选取一模四腔。

3.3 型腔的排列方式

型腔的布置方式多种多样，所以在型腔布局时，要求熔融状态的塑料能顺利通过分流道能够同时到达浇口从而进入型腔。整体式型腔由整块模板制成，具有较好的强度和刚度。减少了模具零件的数目，使得模具安装比较方便。若按照分流道的形状布置方式分，则可分为以下几种： O形排列， I形排列， H形排列，为X形排列和混合型排列等多种排列形式。由于制件是PE材料，材料本身流动性较好、可以在冷凝之前完全填充模腔，又选取了一模四腔制，采用H形排列方式。

3.4 侧向抽芯机构

经计算：抽拔力：Q=100.48N;抽芯距：S=6mm。根据抽芯距和抽拔力，选用结构相对简单，使用抽芯距较小且抽拔力不大的弹簧抽芯机构。此机构相对于与其结构相似的斜导柱机构来说不仅减小了模具的复杂程度还节省了成本。

4 浇注系统的设计

4.1 浇注系统设计要点

（1）浇注系统的设计应利于型腔的填充。（2）在保证塑件质量能满足要求的条件下，浇注系统的流程应尽量缩短。（3）应尽量避免因浇注系统而产生的熔接痕对塑件表面产生影响，开模后冷凝料应易于去除。（4）浇注系统应有利于排气。

4.2 主流道的设计

主流道一般为圆锥形，锥度一般在2°～4°，特殊情况下可取3°～6°。虽然塑件材料熔体的流动性较好，但为了让其更好的流动，因此锥度取4°。内壁粗糙度一般取Ra0.63μm。主流道最小直径d可按如下公式进行计算：d=d1+（0.5～1mm）。

4.3 浇口套的设计

主流道一般设计在浇口套内，主流道与注射机喷嘴接触会出现磨损现象，主流道设计在浇口套内易于更换。浇口套为标准件，可以根据需要从标准尺寸中选取。

由于所设计主流道长度为80mm，锥度为4°，选用SB1680-20型号浇口套。

4.4 分流道的设计

分流道是主流道末端至型腔方向的浇注通道。单型腔模具中，分流道可以省去，而在一模多腔的模具中，分流道则会对塑件的成型质量产生重要的影响，因此在设计分流道时，应主要考虑减少流动阻力，减小容积，避免使熔体经过分流道时产生较大压力损失及温度损失。不同截面形状的分流道在热量损失、效率、加工难度等方面各有利弊，常用的分流道截面形状有：圆形、梯形、U形、半圆形、正方形等。分流道的直径也可以用经验公式计算得：D=4mm，分流道的长度一般取主流道大端直径的1～1.25倍。

4.5 浇口的设计

浇口属于注射模具浇注系统中的重要的一部分，连接着分流道与型腔。塑料熔体通过浇口后直接进入型腔，因此澆口有着控制料流速度、防止未冷却的融料回流等作用。

4.5.1 浇口位置的确定

塑件为壁厚均匀的制件，可以只考虑浇口位置对塑件外观的影响及是否利于排气。可行的方案有两种，第一种是将浇口放置在塑件顶端边缘处，另一种是将浇口放置在塑件底部。两者都可以保证浇口易于去除且对塑件外观影响较小，但是第二种方案模具不易脱模，因此选用第一种方案，将浇口设计在塑件的顶端位置。

4.5.2 浇口类型的选择

常用的浇口类型有：直接浇口、侧浇口、点浇口、护耳浇口等。塑件顶端和侧面都有中心孔，所以不能采用直接浇口，由于塑件材料为PE，因此适用的浇口类型只有侧浇口和护耳浇口。浇口相侧浇口具有与成型制品易分离、加工方便等优势，因此选用侧浇口比较合适。

4.5.3 浇口尺寸的确定

塑件质量为：m=23.02g，侧浇口参数可按小型塑件的大小来选用，由于塑件材料为PE，为了更好的充型，所以各参数按最大值来选用。浇口高度取0.75mm，宽度取2mm，长度取0.8mm。