聚丙烯塑料瓶盖注塑模具设计

聚丙烯塑料瓶盖注塑模具设计

【摘要】本文作者以某聚丙烯材质塑料瓶盖的结构入手，对其模具设计相关问题进行分析探讨，通过采用适当的方法生产出了合格的塑件，仅供参考。

【关键词】聚丙烯塑料模具设计

1 塑料盖子成型工艺分析

1.1 盖子的结构分析

某材质为聚丙烯的塑料瓶盖塑件最大外形尺寸为53.5mm×

42mm，分型面选择在塑件底面。塑件外观质量要求较高，在注塑过程中，由于各种原因导致的缺陷主要有：飞边、熔接痕、银丝、翘曲、欠注和裂纹等。其中与外观质量有关的缺陷主要有飞边、银丝、翘曲和裂纹，而模具结构是影响缺陷的原因之一。塑件内顶部有m48的内螺纹，螺纹长度较小，为11.5mm，螺纹成型后的脱模难度较大，可能会增加模具结构的复杂程度。

1.2 塑件成型模具的关键点

（1）要保证塑件的外观质量，需采用痕迹较小的点浇口或潜伏式浇口。

（2）对于本塑件，内螺纹的成型结构的设计关系到塑件质量和模具的成本。

（3）考虑到生产批量较大，需采用一模多腔，要注意模具各部分的布局，保证模具强度，缩小模具尺寸。

2 模具总体结构方案

塑件生产批量较大，塑件本身尺寸较小，采用一模四腔成型，考虑提高浇口的加工工艺性和降低模具的故障率，采用点浇口成型，故需采用三板模（双分型面注塑模），模具中需增加二次定距分型机构。由于pp材质较软，此塑件可以采用强制脱模，能大幅度地减小模具的设计难度，降低成本。塑件外形简单、内腔尺寸较大，分型面简单，又因螺纹处采用强制脱模，脱模阻力较大，故采用推件板推出机构。初步确定的模具的结构如图1所示。

3 模具关键结构详细设计

3.1 二次定距分型机构的设计

如图1所示，为保证浇注系统的顺利脱出，确定浇注系统分型面ⅰ先开，打开一定距离后，再开启塑件分型面ⅱ。利用尼龙套17控制开模顺利，尼龙套与孔的摩擦阻力较大，能实现锁住塑件分型面的目的，尼龙套17上的锥形螺钉用于补偿其磨损。分型面ⅰ的打开距离由定距拉杆18控制。同时，设计了分流道推板13，利用限位螺钉15控制其距离，以实现将浇注系统推出模具。定模导柱8除了为定模导向外，同时也起限位作用，防止限位螺钉被拉断。塑件分型面的打开是由模具开模力克服尼龙套的摩擦阻力实现的，由于其最后打开，故不需设计限位装置。这种二次定距分型机构结构简单，工作可靠。

该模具中，限位拉杆的限位距离为75mm，大于浇注系统高度70.6mm，限位螺钉的限位距离为6mm，定模导柱限位距离为80mm。定模导柱的限位距离小于限位拉杆的限位距离与限位螺钉的限位

距离之和，这样定模导柱先限位，防止限位拉杆和限位螺钉被拉断。

3.2 推件板防磨损结构设计

为避免塑件推出时型芯和推件板的磨损，型芯和推件板常采用锥面配合。为提高精度，防止锥面配合出现间隙而引起的溢料，必须保证2个零件的锥度和小端尺寸（基准）一致，常用配作加工实现。为便于加工，使型芯“过锥”，即型芯锥面延伸到塑件内部。型芯2和推件板3采用锥面配合。型芯2的锥面顶端超过分型面，进入塑件内部，即为“过锥”，见放大图工。这种结构只需保证配合锥度一致，不必严格控制基准一致，型芯上锥面小端直径比推件板小端直径稍小即可。另外，锥面配合长度小于推件板厚度，即推件板下部做成过孔，对锥面配合的长度也无严格要求。

3.3 模具的排位设计

为了保证模具的经济性，在保证其强度的条件下，应尽可能减小模具尺寸。由于采用点浇口双分型面注塑模，故要考虑型腔、型芯、导柱、限位拉杆、螺钉、推杆和冷却水孔等的干涉问题，使其分布均匀、合理、紧凑。综合考虑各种因素。

模具中仅定模有冷却水道，故定模中的零件2、3、4、5对称布置于模具左右，使定模部分形成3个通道，用于设置冷却水道7。推杆6位于动模，无须考虑与水道的干涉，但4个角部已被限位装置的通孔占据，故呈菱形布局。尼龙套1贯穿动、定模，需避开其他所有结构。

4 模具工作过程

开模时，由于尼龙套23和定模板16上的孔的摩擦阻力的作用，分型面ⅱ不能开启，分型面i首先打开。流道拉料杆18拉住点浇口，使点浇口和塑件脱离。分型面ⅰ打开一段距离后，定距拉杆25限位，浇注系统与定模板16完全分离，留在拉料杆18上。分流道推板17将浇注系统从拉料杆18上脱出，打开一段距离后，由限位螺钉19（或定模导柱11）限位，分型面工开模结束。动模继续后移，开模力克服尼龙套23的摩擦阻力，分型面ⅱ打开，打开一段距离后，注塑机顶杆驱动推板3，通过推杆4推动推件板13，塑件被推件板推出，螺纹实现强制脱模，塑件自动坠落，模具工作周期结束。

5 结语

通过对盖子塑件的工艺性分析，掌握了其模具设计的关键点，设计了结构合理、紧凑、质量稳定的模具。通过实际生产验证，所生产的产品质量稳定。该模具的设计，解决了以下几方面的问题：（1）针对塑件原材料及结构特点，采用了强制脱螺纹的方式，降低模具复杂程度；（2）对双分型面注塑模进行了合理的排位，最大限度的减小模具尺寸，降低了成本；（3）对推件板推出机构采用的“过锥”的锥面配合，降低了模具的加工难度。