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      飲料瓶瓶蓋注射模設計

       
       

      摘要:在分析塑件結構特點基礎上,詳細闡述了模具結構設計,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.
      關鍵詞:瓶蓋;注射模;側抽芯機構;澆注系統

      1 塑件結構分析

      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。瓶蓋主體外側均布120個增大摩擦力的防滑筋,瓶蓋頂部有商標名稱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,防偽圈內側有8個均布長為3mm 直徑為φ1.5mm 的半圓形凸臺。瓶蓋內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 模具結構設計

      根據塑件形狀、精度、大小、工藝要求和生產批量,模具設計時考慮如下幾方面。

      2.1 型腔數目及排列方式

      瓶蓋作為包裝容器大批量生產,宜采用一模多腔,考慮現有注塑機的鎖模力、注射量及瓶蓋的精度和經濟性因素,確定為1模10腔,型腔排列方式為“一字形”。

      2.2 澆注系統設計

      根據塑件結構,模具設計成三板式采用點澆口,澆口設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,外觀質量要求高,點澆口的殘留痕跡小,可確保塑件的表面質量,脫模時澆口處自動拉斷,便于實現制品生產過程的自動化,提高了生產效率,增加了經濟效益。采用非平衡澆注系統,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 冷卻系統設計

      模溫調節系統直接影響到制品的質量和生產效率。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;根據塑件形狀及模具結構限制,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 脫模機構設計

      塑件( 瓶蓋) 主體部分內有半圓形粗牙螺紋,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,為了簡化模具結構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( 見圖4) 。

      a—— —瓶蓋模具結構 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.導柱6.彈簧7.流道拉板8.導套9.推件板10.導柱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。結合塑件結構特點,塑件成型后必然留在型芯上,故模具分型面設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 側向抽芯機構

      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成型腔,設置在定模部分,兩哈夫塊裝在型腔板上的導滑槽中。脫模時,斜導柱撥開兩哈夫塊完成側抽芯;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凹只有0.6mm,所需的抽拔力不大,抽芯距較小,將哈夫塊設計成始終不脫離斜銷,故不須設置哈夫塊的定位裝置。

      3 模具工作過程

      模具合模,塑化后的粘流態塑料熔體經注射、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后移,當限位螺釘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后移,塑件從型腔脫出,與此同時,斜導柱18撥開哈夫塊22完成側抽芯動作,動模部分繼續后移,當限位板20起限位作用時,推件板9使塑件脫離型芯。合模,脫模機構、側抽芯機構復位,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 結束語

      經生產實踐證明,該模具有利于塑料熔體的充模流動,脫模機構簡單可靠,冷卻系統布置及側抽芯機構設計合理,投入使用后塑件質量穩定達到用戶要求。

       
           
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