50型無螺紋塑料三通的注塑模具設計

葉丹茜

0 引言

金屬、塑料盒陶瓷是當今世界使用最廣泛的材料。在塑料成型生產中，先進的模具設計、高質量的模具制造、優質的模具材料、合理的加工工藝和現代化的成型設備等是成型優質塑件的重要條件。模具是決定最終產品性能、規格、形狀及尺寸精度的載體，塑料成型模具保證塑料成型生產過程順利進行、保證塑料成型之間質量的工藝裝備。

三通管是一種常見的塑料制件，主要用于供水管道，家用管道等等。其零件圖如圖1所示，塑件壁厚均勻，材料為聚丙烯（PP），聚丙烯密度低，無色，無味，無毒，密度為0.9～0.91，吸水率＜0.02 %,幾乎不吸水，因此其絕緣性能好，絕緣性能不受濕度的影響。

圖1 三通管

從塑件本身來看，該塑件壁厚均勻，屬特小型件，其抽芯脫模機構較為復雜，側向抽芯技術可以說是這次課題的難點，零件直通管的成型采用側向抽芯機構。由于抽拔距很長普通的斜導桂抽芯結構難以實現抽芯動作的順利完成.故采用液壓缸進行側向抽芯，解決實際生產中存在的問題。

1 模具結構設計

1.1 分型面位置的確定

分型面是決定模具結構形式的一個重要因素，分型面的類型、形狀及位置與模具的整體結構、教主系統的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關，不僅直接關系到模具結構的復雜程度，也關系大塑件的成型質量。分型面的選擇應滿足在動模分離后，使制品盡可能在動模內，這樣可以利用動模上的脫模機構進行脫模，取件方便。否則，若使制品留在定模上，定模上又要增設脫模機構，使模具結構復雜化。

初定該模具采用一模兩腔的結構形式。該模具上設有側芯，制品不能直接脫出，必須將側芯先抽出，才能從模具中頂出制品。因此該模具的分型面選擇在塑件的最大輪廓處，如圖2所示，不僅減小了由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異，還有利于排氣和防止溢流。

圖2 分型面

1.2 澆口位置的確定

合理澆口位置的選擇是提高塑件質量的一個重要環節。合理的澆口位置應滿足盡量縮短流動距離，避免熔體破裂現象引起塑件的缺陷，應開設在塑件壁厚處，還要考慮分子定向的影響，此外，還應減少熔接痕提高熔接強度。

綜合以上幾個原則，本次設計采用點澆口，結合本產品實際情況和澆口形式，我們把澆口開設在動模一側，塑料熔體由三通管對稱中心出進膠，使熔體到達塑件各個接頭處的時間相等，澆注系統達到平衡。

1.3 側向抽芯機構的設計

由于需要側向抽芯的距離較長，若選用斜倒槽或斜導柱抽芯所需長度較長，且會在很大程度上增大模具的整體尺寸，故選用液壓缸側向抽芯。

根據型芯脫模力和抽芯距來選取液壓缸的主要尺寸，并對活塞桿強度進行校核。

1.4 液壓缸的選取

液壓缸的主要尺寸包括缸的內徑 D、活塞桿直徑 d、液壓缸的長度和活塞桿的長度等。液壓缸內徑 D 和活塞桿直徑 D 可根據液壓系統中的最大總負載和選取的工作壓力來確定。對于單出桿的液壓缸而言，無桿腔進油并且不考慮機械效率時：

式中，一般選取回油背壓p2=0 ,于是上式便可簡化，即

圖3 模具裝配圖

式中： D — 液壓缸內徑 (mm)；

F1— 活塞桿的推力；

P1— 進油壓力。

2 結論

該模具的動作過程是這樣的：開模時，在注射機開模力的作用下，動模部分逐漸向后移動，塑件包裹在型芯13上一起隨動模向后移動，拉料桿30將主流道凝料從澆口套21中拉出。接著液壓缸動作，將型芯13從塑件上抽出。當注塑機的頂桿與推板19接觸時，推出機構開始工作，推桿31將塑件從型芯上推出，使制品自行脫落。合模時，注射機上的推桿退回，復位桿29使推出機構復位，然后模具進入下一次注射成型。

[1] 吳宗澤.機械零件設計手冊[M].機械工業出版社, 2003.

[2] 王積偉, 章宏甲, 黃誼.液壓與氣壓傳動[M].機械工業出版社, 2005.

[3] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].高等教育出版社, 2007.

[4] 王孝培.塑料成型工藝及模具簡明手冊[M].機械工業出版社, 2000.

[5] 許發樾.實用模具設計與制造手冊[M].機械工業出版社.2005.