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。