飲料瓶瓶蓋注射模設(shè)計

摘要：在分析塑件結(jié)構(gòu)特點基礎(chǔ)上，詳細闡述了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，介紹了模具工作過程，并以圖示的方式模擬了模具的脫模過程.
關(guān)鍵詞：瓶蓋；注射模；側(cè)抽芯機構(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8個直徑φ1mm 高1mm 的小圓柱相連，防偽圈內(nèi)側(cè)有8個均布長為3mm 直徑為φ1.5mm 的半圓形凸臺。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)徑嚴密配合，而高為1mm，截面直徑φ1mm 的防偽圈與瓶子外徑嚴密配合防止漏水。

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

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)計時考慮如下幾方面。

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)有注塑機的鎖模力、注射量及瓶蓋的精度和經(jīng)濟性因素，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

根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)，模具設(shè)計成三板式采用點澆口，澆口設(shè)置在塑件頂部正中央位置，點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，對于PE 這樣對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，點澆口的殘留痕跡小，可確保塑件的表面質(zhì)量，脫模時澆口處自動拉斷，便于實現(xiàn)制品生產(chǎn)過程的自動化，提高了生產(chǎn)效率，增加了經(jīng)濟效益。采用非平衡澆注系統(tǒng)，型腔排列緊湊，減小了模具尺寸，為了能使各個型腔能同時均衡地充滿，采用BGV(Balanced Gat Value) 法通過人工修改各個型腔澆口尺寸達到平衡。利用冷料穴儲存前鋒冷料。

2.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計

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( 見圖2) ，與模外軟管連接形成循環(huán)冷卻。動模型芯直徑較細，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 脫模機構(gòu)設(shè)計

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，考慮采用強制脫模，為了簡化模具結(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構(gòu)( 見圖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8個小圓柱與防偽圈相連，采用兩個半圓的哈夫塊( 橫向) 來成型防偽圈。結(jié)合塑件結(jié)構(gòu)特點，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，與開模方向垂直。

2.6 側(cè)向抽芯機構(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，斜導(dǎo)柱撥開兩哈夫塊完成側(cè)抽芯；合模時，哈夫塊靠裝在動模上的楔緊塊鎖緊，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，當(dāng)限位螺釘4起限位作用時，流道拉板7將點澆口拉斷，并將凝料從型腔板25中拉出自動墜落，型腔板25在注射機移動模板帶動下繼續(xù)后移，當(dāng)限位螺釘26起限位作用時定模部分停止運動； 由于熔體冷卻時的收縮作用，塑件包在型芯上，在注射機移動模板的帶動下動模部分繼續(xù)后移，塑件從型腔脫出，與此同時，斜導(dǎo)柱18撥開哈夫塊22完成側(cè)抽芯動作，動模部分繼續(xù)后移，當(dāng)限位板20起限位作用時，推件板9使塑件脫離型芯。合模，脫模機構(gòu)、側(cè)抽芯機構(gòu)復(fù)位，至此完成一個注射周期。

圖5 直觀地模擬了模具的整個脫模過程。

4 結(jié)束語

經(jīng)生產(chǎn)實踐證明，該模具有利于塑料熔體的充模流動，脫模機構(gòu)簡單可靠，冷卻系統(tǒng)布置及側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計合理，投入使用后塑件質(zhì)量穩(wěn)定達到用戶要求。