塑料瓶蓋磨具設(shè)計(jì)與加工

叢華娟 姜麗英（威海職業(yè)學(xué)院，山東威海264200）

塑料瓶蓋磨具設(shè)計(jì)與加工

叢華娟 姜麗英（威海職業(yè)學(xué)院，山東威海264200）

隨著公眾對(duì)食品安全要求的日益提高，塑料瓶蓋作為承載食品安全的基本要素，提高塑料瓶蓋的質(zhì)量是構(gòu)建和諧社會(huì)的重要途徑。本文以分析我國(guó)塑料瓶蓋磨具的主要特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)切入點(diǎn)，以某典型塑料瓶蓋為例對(duì)磨具設(shè)計(jì)與加工進(jìn)行系統(tǒng)分析。

塑料瓶蓋；壓塑磨具；設(shè)計(jì)與加工

1　塑料瓶蓋磨具的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)

塑料瓶蓋制作的特點(diǎn)就是應(yīng)用高速連轉(zhuǎn)的成型單元，保證每個(gè)壓塑磨具的模組具有獨(dú)立的運(yùn)行單元，這樣大大提高了制作的靈活性，降低了磨具制作成本，延長(zhǎng)了使用壽命。壓塑技術(shù)最早產(chǎn)生與意大利，而我國(guó)使用壓塑技術(shù)的時(shí)間相對(duì)比較晚，比如紹興皇冠瓶蓋機(jī)械有限公司的SY～～30B2型壓塑機(jī)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，但是其精確度卻不高，只能滿足與簡(jiǎn)單的實(shí)踐應(yīng)用。

壓塑磨具是塑料瓶蓋加工的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)壓塑磨具加工工藝必須要做好以下技術(shù)：一是合理選擇磨具材料，保證壓塑磨具要具有極高的強(qiáng)度和耐磨性以及精密的尺寸控制；二是材料熱處理。對(duì)于材料處理技術(shù)是目前我國(guó)壓塑技術(shù)與國(guó)外技術(shù)差距的集中體現(xiàn)；三是螺紋曲面的精密加工，螺紋決定了塑料瓶蓋的各種技術(shù)，因此該環(huán)節(jié)屬于主要環(huán)節(jié)，其主要由車(chē)削、套扣、點(diǎn)火花加工等等；四是高精度磨削。磨削屬于最后的工序，其對(duì)于瓶蓋的質(zhì)量具有關(guān)鍵性的影響。

2　塑料瓶蓋磨具的設(shè)計(jì)

根據(jù)塑料瓶蓋結(jié)構(gòu)的要求，塑料瓶蓋壓塑磨具設(shè)計(jì)裝配如圖2所示，

1、定位板2、上定模板3、上卸料板4、流道板5、下定模板6、中間板

7、動(dòng)模板8、軸套9、行星輪10、墊板11、導(dǎo)向板12、螺紋套13、下固定板14、軸套15、太陽(yáng)輪16、軸套17、主軸18、拉料銷(xiāo)19、澆道

2.1澆筑口設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的模具主要是從模具的中心進(jìn)行填料，這樣可以避免塑料瓶蓋成型過(guò)程中出現(xiàn)空氣的現(xiàn)象，形成良好的排氣性。但是由于基于瓶蓋封閉性要求，為提高螺紋的強(qiáng)度，防止其在注塑過(guò)程中出現(xiàn)氣泡等可以采取將點(diǎn)澆口設(shè)置在塑料件的底部中心位置，以此提高塑料的流動(dòng)性，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2螺紋旋轉(zhuǎn)分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在主軸（17）軸向移動(dòng)下，其連接的太陽(yáng)輪（15）也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而嚙合行星輪（9）轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)行星輪（9）的轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)行輪軸的傳動(dòng)，在導(dǎo)向螺紋套（12）的作用下，使塑件與向配合的螺紋分離，達(dá)到塑件脫模的目的。

2.3限位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

具體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為：工作時(shí)，上卸料板（3）與流道板（4）分開(kāi)，動(dòng)模部分也隨之往后移動(dòng)，在拉桿的作用下使上定模板（2）與上卸料板（3）也隨之分離，將流道里的一些冷凝料取出，動(dòng)模部分將隨之往后移，在小拉桿端面限位的作用下，使上定模板4（2）與墊板（10）分開(kāi)，完成相應(yīng)的脫模動(dòng)作。

3　塑料瓶蓋磨具加工工藝

根據(jù)對(duì)模具設(shè)計(jì)的分析，為降低加工過(guò)程中出現(xiàn)工件變形以及加工誤差，在規(guī)范磨具設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上應(yīng)該合理使用正確的加工工藝，具體為：

3.1在模具的關(guān)鍵部門(mén)要進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)與加工

型芯倒園角加工時(shí)要保證其留有足夠的空間，其主要是基于后續(xù)的加工因素而考慮的，塑料瓶蓋加工一般需要經(jīng)過(guò)粗加工之后在進(jìn)行精加工，就避免因?yàn)榫庸r(shí)出現(xiàn)前期余量不足，而導(dǎo)致塑料瓶蓋體積變小的現(xiàn)象，應(yīng)該在粗加工階段留出足夠的空間，保證在熱處理之后有足夠的尺寸進(jìn)行加工。

3.2科學(xué)計(jì)算磨削結(jié)果

磨削加工是塑料瓶蓋加工的重要環(huán)節(jié)，其主要是利用磨料去除材料的加工方法，屬于提高塑料瓶蓋精度的方法，由于用于磨削的余量比較小，因此在進(jìn)行該環(huán)節(jié)的操作時(shí)需要嚴(yán)格進(jìn)行計(jì)算，充分考慮接觸表面的化學(xué)反應(yīng)、接觸溫度以及載荷類(lèi)型等等。

3.3做好零件熱處理

在塑料瓶蓋模具的加工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)難以消除淬火應(yīng)力，因此可以采取深度處理+高溫回火方案，但是在實(shí)施中需要控制好回火的溫度，實(shí)踐證明選擇520攝氏度的溫度進(jìn)行回火可以提高磨具的強(qiáng)度；同時(shí)還要規(guī)范回火的次數(shù)，保證進(jìn)行三次回火。

3.4解決飛邊問(wèn)題

飛邊一般發(fā)生在模具的分型位置上，造成該問(wèn)題的主要原因就是在注塑過(guò)程中因?yàn)閴毫^(guò)大或者注塑的速度較快造成的，因此解決的對(duì)策主要是從以下方面入手：一是改良設(shè)備性能。一般在選擇注塑機(jī)型號(hào)時(shí)，機(jī)器所標(biāo)定的的額定合模力一般須大于注射成型件軸向橫截面積在注射時(shí)所形成的張力；二是更新工藝方法。具體就是延長(zhǎng)注塑的時(shí)間；三是重新設(shè)計(jì)磨具。

4　結(jié)語(yǔ)

高精度的塑料模具是保證合理的加工工藝方法的實(shí)現(xiàn)、保證塑料件的質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此我們要加強(qiáng)對(duì)塑料瓶蓋模具設(shè)計(jì)與加工的研究，以此推動(dòng)我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

［1］劉俊萍，塑料螺紋瓶蓋模具設(shè)計(jì)，機(jī)械管理與開(kāi)發(fā)，2013 年02期.

［2］王德泰，淺析塑料瓶蓋的模具設(shè)計(jì)與加工，科技創(chuàng)新導(dǎo)刊，2014年06期.