叠层模具热流道系统及同步开合模机构设计

叠层模具热流道系统及同步开合模机构设计

李萍

【摘要】目前在包装、家电及汽车模具领域,叠层模具的应用比较多.叠层模具可以实现立体成型、可以提升近一倍的注射生产效率,因其以上特点叠层模具在塑件结构相对简单、塑件需求数量大的模具开发领域应用空间非常大.

【期刊名称】《模具制造》

【年(卷),期】2013(013)004

【总页数】3页(P48-50)

【关键词】叠层模具;同步开模机构;热流道

【作者】李萍

【作者单位】东江模具(深圳)有限公司,广东深圳518000

【正文语种】中文

【中图分类】TQ320.66

1 引言

叠层模具是在实践中不断进步的模具制造和注射生产的前沿技术，简单讲叠层模是类似将模具叠放在一起安装在一台注塑机上进行生产，等于两副模具同时工作，区别于常规模具的结构要点在于注射系统（热流道系统）、双向顶出系统、同步开合模机构、导向限位机构等。

2 模具基本结构

本文以已投入生产的一副内置式同步开合模机构的两层叠模具为例，分析该模具与普通单层模具的区别，以及结构设计时应注意的事项。

2.1 塑件特点及浇注系统方案

塑件基本信息如表1所示。

表1 塑件基本信息mm模具尺寸：X=950；Y=1,000；Z=1,178.2定板厚：153；动板厚：170模腔数：1×2塑件尺寸：直径591.5×62塑件类型：家电塑件平均

壁厚：1.5胶料：PP缩水率：1.016

此塑件属于家电塑件的通用结构件，产量要求大，以往采用多副相同模具实现高产量要求。此塑件结构简单，塑件直径虽然达ϕ591.5mm，但塑件高度只有62mm，且塑件为环状结构。根据该塑件特点及量产要求分析，模具比较适宜设计开发成叠层模具。如成功开发叠层模具，则此塑件需要的模具数量会降低一半以上，在注塑机吨位不变、注射成型周期基本不变的情况下，叠层模具注射成型产能将提升80%，塑件注射成本也会明显降低。这副叠层模具浇注系统设计阶段径充分论证，方案确定为4点针阀式热流道近胶，两层设计共8个进胶点，CAE分析结果如图

1所示，塑件填充时间为1.89s。

图1 叠层模具CAE分析结果

2.2 模具基本结构

模具基本结构如图2所示。模具解析：合模后热咀喷嘴连接（图2中定模板10和动模板11之间），胶料由主咀注入，然后经热流道板再分别同时流到两型腔中，经过保压成型，在注塑机开模力的带动下同步开模合模机构控制同步开模。图示中的“A”为两层模具同时开模最大距离，开距由拉钩17控制开模距离。开模时热

流道阀针对接处分离（分离前阀针关闭，防止胶料溢出），两副模顶出由油缸带动推杆组板顶出塑件，并设计有行程开关感应顶杆组板是否到位。油唧复位后再合模。再注塑机合模力带动下在同步开模合模机构控制整套模具的合模动作，动作先后顺

序安全可靠。动作先后顺序：合模→射胶→冷却→开模→油唧顶出（顶杆顶出）→取件油唧复位（顶杆复位）→合模。

3 浇注系统设计（热流道系统）

前后均采用4点针阀式热流道进胶，浇注半模要实现注射又要正常开模，所以热

流道系统设计为阀针对接方式。前后两塑件是Y向旋转180°，4个入水点在单个

塑件上旋转90°均匀分布，保证两塑件旋转后热咀在Z向（主浇口套方向）仍可以对称排布，排位合理是进胶平衡的前提。

当模具闭合时，两个喷嘴的前端针阀打开就形成了一个熔液通道。当模具打开时，这些喷嘴阀针关闭同时相互分离。叠层式热流道模具采用了特殊设计的无泄漏连接件和密封件，压力可达2,000～30,000Psi（1Psi=6,890Pa，下同）。熔液传送装置的喷嘴前面部分，通过模具分型面中的夹紧力使其相互接触，并使熔液通道之间相互连接。在注射时这个通道可以通过阀针执行机构开放和闭合。热流道系统设计如图3所示，封针对接处前后端分别做镶件，便于后期维护保养，后模气缸控制

后模封针。

胶料由主流道注入，然后经热流道板，再分别同时流到两型腔中，叠层模具热流道系统封针对接形式见图4所示。

4 同步开合模机构

叠层模具开合模具机构采用内置同步开模机构，在整套模的前后模边钉上线割齿牙，中间用齿轮连结，在开模时以保持两个塑件的开合模同步；同时边钉起导向作用，见图5自制叠层模具同步开合模机构。

注意事项：为了开合模时受力均匀，边钉安放位置如图示旋转对称方式安放，结构的合理性关重要，同时边钉的防转和导向定位作用要考虑周到。

图2 叠层模具基本结构1、9.定模座板 2、10.定模板 3、11.动模板 4、5、12、13.垫块6、14.推板 7、15.推杆底板 8.下码模板 16.动模座板 17.拉钩

图3 叠层模具热流道系统

图4 叠层模具热流道系统封针对接形式

图5 自制叠层模具同步开合模机构

5 热半模的安装使用方式

热半模的安装及放置方式如图6所示，先将热流道板放入件1和件9两块热流道

框板内用螺丝收紧固定，然后分别安装固定件2和件10，图6中小的边钉安装方向及长度，边钉有两个作用，一是起定位作用，二是放置热半模时作为支撑导向作用，边钉长出胶位面的目的是在安放时对胶位起保护作用。

6 结束语

叠层模具模具制造要求基本上与常规模具相同，叠层模具将多副型腔组合在一副模具中，所以模具塑件成型周期也相对缩短。模具装在单层模具要求相近的注塑机上，与普通模具相同的注射、保压、冷却时间，相同的塑件顶出和取件时间，节约原料，易于自动化。叠层模具的优势与常规的模塑相比，叠式热流道模具所需的锁模力只需增加5%～15%，型腔数目可以增加一倍，生产量可提高80%～85%，增效十

分明显。

图6 热半模的安装使用方式

参考文献

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[2]石海水.叠层模创新设计[J].模具制造，2003，（9）

[3]王振保，李辉，方少明.叠层式注射模具的研究[J].橡塑技术与装备，2006，（1）