钢塑复合桶塑料内胆注塑模设计

文/王文凤

最近，我厂为日本某公司设计、制造了容积为12升的高压聚乙稀塑料内胆桶注塑模。桶的口径为270mm。桶高260mm，壁厚1.6mm，比国内一般同类桶壁为薄。对于这种大型薄壁塑料模具，设计之前对塑件图纸进行了分析，认为在生产过程中可能产生下列问题：

1、由于腔深、型芯长，可能会因型腔、型芯不同心而造成塑料壁厚薄不均，从而造成成型困难，废品率高。这一点对薄壁桶体尤为重要。

2、该模具仅型腔、型芯装配后尺寸约为Φ600×460mm，属大型模具，因此必须有良好的冷却系统，以保证塑料不变形，提高生产率。

3、型芯表面积2092cm2，根据公式计算，初始包紧力约为18.3吨，顶出时间很可能使塑件产生裂纹或变形。

4、顶出机构如采用常规的机械顶出，模具必更加庞大、笨重、机床行程不够，无法安装。

5、脱膜时型芯外可能形成真空，增大脱模力。

针对上述可能出现的问题，我们采用了以下措施：

1、由于模具尺寸大，自重走过一吨，仅型腔、型芯两件重达850kg。设计时在通常?、定模以导柱、导套定位的基础上，又采取了动定模锥面定位，以确保型腔、型芯的同轴度（见图1）。

图1 塑料桶注射模
1、型芯上镶块；2、气动阀；3、定模镶件；4、定模固定板；
5、气动阀；6、型腔；7、型芯主体；8、气缸；9、侧芯；
10、动模固定板；11、型芯镶环；12、密封圈

2、型腔、型芯的冷却设计

（1）型腔：由于型腔体积达Φ600×300mm，设计时在桶身部分高度上采取了上下四排环型水道冷却（见图2）。在用以成型桶底的定模镶件上，同样采用环型水道冷却（见图3），水流的进出口设计在定模固定板上，镶件与定模因定板之间由橡胶密封圈密封，

图2 型腔

图3 定模镶件

（2）型芯：型芯冷却采用中间有一主水道进水，然后沿圆周均布分成12个分水道出水，最后汇成一处流出，从而使型芯各处得得充分冷却，整个模具的温度场比较均匀（见图4）。

图4 型芯主体

3、由于本模具若采用常规的机械顶出机构，将会大大增加模具高度，无法与机床的装模高度、最大行程相匹配，因此设计了气动顶出装置（见图1）。开模时由气道进压缩空气，推动气动阀5，使塑件顶出一定距离，然后由机械手取下塑件。同时，由于采用气动顶出，可以破坏型芯外的真空，使其易于脱模。

4、由于冷却系统及气动顶出的需要，型芯设计成上下两段。气动顶出阀装在型芯镶件上，进气道设计在动模固定板10上。

在定模镶件上也设计了两个气动顶出阀，以免塑件留在型腔内。进气道设计在定模固定板4上。

5、为克服包紧力大造成的顶出困难，在型芯镶件与型芯主体结合面的端面上，设计了环型气槽，并在端面沿圆周均匀开设了宽12mm、深0.03～0.04mm的气隙，进气道设在型芯主体上，与气动顶出同时给气（见图5）。

图5 型芯上镶件

6、考虑零件加工时工艺性良好，桶的口部翻边及两个侧耳设计在型芯镶环上（见图6），同时以锥面定位，确保同轴度。侧耳的两孔根据用户要求为气动抽芯，由电磁阀控制换向。

图6 型芯镶环

模具制造，装配，试模后，测量了塑件，壁厚均匀，无变形，符合塑件图纸要求。工作时气隙排气通畅，气动顶出顺利，试模一次获得成功，为我国模具出口做出微薄贡献。