熱固性塑料掛口燈頭座注射模設計

羅文鋒

【摘要】掛口燈頭座注射模采用哈夫模的結(jié)構(gòu)形式，形成產(chǎn)品塑件的外螺紋，其結(jié)構(gòu)

簡單實用，注射成型工藝過程穩(wěn)定可靠。模具采用電熱棒加熱，以控制熱固

性塑料成型過程中所需的模溫，達到縮短成型周期的目的。

關(guān)鍵詞： 熱固性塑料； 掛口燈頭座； 注射模； 哈夫模結(jié)構(gòu)

【中圖分類號】TQ320.66

1 塑件工藝分析

塑件結(jié)構(gòu)如圖1所示，為常用電器的掛口燈頭座。其材料為酚醛塑料（PF），俗稱電木粉。這種塑料是一種應用非常廣泛的熱固性塑料。對于熱固性塑料的成型加工，傳統(tǒng)的工藝方式是采用壓縮成型和壓注成型。但這兩種方法工藝操作復雜﹑勞動強度大﹑成型周期長﹑生產(chǎn)效率低﹑模具易損壞﹑成型產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定。而采用注射成型熱固性塑料制件，與前者比較，具有簡化操作工藝﹑縮短成型周期﹑提高生產(chǎn)效率﹑降低勞動強度﹑提高產(chǎn)品質(zhì)量﹑模具壽命較長等優(yōu)點。因而注射成型熱固性塑料工藝應用越來越廣泛。

在掛口燈頭座產(chǎn)品圖中，如采用注射成型工藝加工，其模具的分型面可將產(chǎn)品最大直徑Φ25的端面作為水平分型面。因有外螺紋M22尺寸，模具必須采用哈夫模的結(jié)構(gòu)形式來成型后脫模。以平行于掛口位面的產(chǎn)品中心線所在的平面作為垂直分型面。

2 模具結(jié)構(gòu)設計及其工作過程

模具結(jié)構(gòu)裝配圖如圖2所示。根據(jù)產(chǎn)量的要求，模具采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。

模具選用了標準模架，其型號為1820-AI-A板40-B板70。形成塑件內(nèi)表面的定模型芯和動模型芯分別用內(nèi)六角螺釘固定于定模板和動模板內(nèi)，并用防轉(zhuǎn)圓柱銷定位。

由于熱固性塑料注射塑件的固化是依賴于高溫高壓下的交聯(lián)化學反應，因此模具的溫度要求比噴嘴和料筒高。其模具的溫度是影響熱固性塑件硬化定型的關(guān)鍵因素，直接關(guān)系到成型質(zhì)量的好壞和生產(chǎn)效率的高低。對定模部分要求模溫控制在150～220℃的范圍內(nèi)，而動模則要求控制在160～235℃的范圍內(nèi)。為此在模具的定模部分，于定模座板和定模板之間開設了用來安裝電熱棒的槽；在動模部分的動模墊板和動模之間同樣也開設了安裝電熱棒的槽，以安裝加熱所用的電熱棒。從而控制模具溫度，以縮短成型周期，模具溫度的控制，由熱電偶完成。為了防止熱量散失，在定模座板與注塑機的固定板之間以及動模板與動模墊板之間都增加的了一板隔熱板來隔熱。

為了保證注射成型后塑件的尺寸精度要求，定模型芯鑲件﹑滑塊和滑塊鑲件均選用韌性高且耐熱性能良好的進口熱模鋼，鋼材為瑞典一勝百純潔鋼材，鋼材的型號為ORVAR 8407。型腔面的粗糙度為Ra0.4μm，淬火后的表面硬度為HRC50～55。型腔表面采用電火花放電加工制作。為了排出熱固性注射塑件在硬化定型過程中產(chǎn)生的大量氣體，需要在滑塊的水平分型面上，沿型腔周邊開幾條排氣槽，排氣槽的深度可取為0.08mm，寬度取6mm。為了防止阻塞排氣槽的通道，模具合模后在定模板和動模板之間需留有0.8～1mm的間隙，同時這也保證了模具在水平分型面壓緊滑塊后，滑塊（1）與滑塊（2）在垂直分型面能緊密貼合，不在產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。為了保證此處不產(chǎn)生溢料，模具合模后在滑塊與動模墊板間也需留有0.3～0.5mm的間隙，以使兩個滑塊在合模時，其斜面受壓貼合，從而使兩個滑塊在垂直分型面不產(chǎn)生間隙。模具的澆注系統(tǒng)包括主流道﹑分流道﹑拉料腔和澆口。主流道由澆口套直接形成，分流道分別沿水平分型面開設在定模板和滑塊上。為了保證澆口套上開設的分流道與定模型芯鑲件上的位置一致，固定澆口套時，要安裝防轉(zhuǎn)的圓柱銷。拉料腔開設在兩個滑塊的垂直分型面上對正主流道的末端，以收集料流前端因局部過熱而提前硬化的熔料。拉料腔制作成倒錐形結(jié)構(gòu)，以便在注射成型后開模時拉出澆口套中已硬化的主流道廢料。因拉料腔開設在垂直分型面上，模具開模后可自動分開取出，其底部不必安裝頂桿來頂出澆道廢料。模具結(jié)構(gòu)開模后的狀態(tài)圖如圖3所示。

模具的工作過程為：將制作好了的模具裝配到專用的熱固性塑料臥式注射機上，合模后利用安裝到模具中的電熱棒對模具加熱到所需要的溫度后，進行注射填充。待熱固性塑料在模內(nèi)固化成型后，動模向后移動打開模具。由注射機的頂桿推動推桿，繼而推動滑塊，滑塊在被推動的過程中沿著斜導柱移動，并向外分開，使塑件自行脫離滑塊。滑塊移動的位置由用螺釘固定在斜導柱上的限位擋圈所限定，以防脫離模具。模具合模時，注射機上的動模部分朝前移動，由定模板的水平分型面反壓滑塊和復位桿使推出機構(gòu)復位，模具順利合模。完成注射成型周期。

3 結(jié)束語

熱固性塑料掛口燈頭座注射模在生產(chǎn)中一直處于穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)。該模具結(jié)構(gòu)采用了哈夫模的結(jié)構(gòu)形式成型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的外螺紋，模具結(jié)構(gòu)簡單實用，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

參考文獻

1.《塑料模設計手冊》編寫組 塑料模設計手冊 北京，機械工業(yè)出版社 2002.8

2. 屈華昌 塑料成型工藝與模具設計 北京，機械工業(yè)出版社 1996.4