门板注塑模模具设计

注塑模

《装备维修技术》2010年第1期（总期第135期）门

板注

塑模模具设计

唐海茂

东风伟世通（十堰）汽车饰件系统公司湖北十堰442012

摘

要：分析了某车型门板的成型工艺，详细阐述了该注塑模的结构设计要点与工作过程，通过对该塑件的机

构分析，采用了合理的顶出机构

，与浇注过程及脱模存在的问题，使得模具的可靠性大为提高，重点阐述了流道及浇口设计，及斜顶设计。主题词：门板

模流分析

浇口

斜顶

1背景

我公司承担内饰的开发工作，其中注塑门板是一个有代表性的产品，鉴于我公司没有开发类似产品的先例，所以该类模具的开发成功具有重要的借鉴意义。

2塑件的成型工艺分析

图1所示门板，材料：PP＋EPDM－T15，基本料

图2

反面视图

翻边

厚2．2mm收缩率：1．2％。

（1）流道及浇口的选择尤为重要，将熔接痕推至可接受的位置，是模具设计必须解决的难题；

（2）产品有翻边，采用斜顶顶出脱模，并且考虑到产品包裹斜顶问题；

（3）冷却系统的设计关系到产品质量及生产效率。

产品翻边处厚度为3．2mm，平面厚度为

根据Mouldflow软件对塑件进行流动分析首先使用Ugigraphics软件对塑件建模，得出

如图3所示的浇口位置图，颜色为黄色的为最佳的浇口位置。

浇口3

2．2mm。根据产品的投影面积及克重，选用注塑机JM－1350C（震雄公司）。

浇口4

浇口1浇口2

图3

浇口如图示3采用四点进料，1为主浇口，根据模流分析，熔接痕位置如图4所示。

熔接痕

图1正面视图

图4

－61－

注塑模

根据热流道公司建议，模拟软件发现有两处较明显的熔接痕，对产品外观有较大的影响，客户不能接受，经对产品的全面分析，为将熔接痕影响减小到最低，浇口做以下改进。

（1）保留浇口1。（2）去掉浇口2、3。

（3）将浇口4下移，其补充作用，考虑此处有一杂物盒，可遮盖部分熔接痕（图6）。

考虑注塑机的最大射胶量为6690g，射胶压力为1692kgf／m2，而门板的质量为1400g。

浇口1起主浇口作用，该浇口采用扇形浇口。

主浇口

图

5

A

A

杂物盒

图6

分析A－A断面示图

2．8

2．8

2．83

5

．．24A———A图7

产品在翻边部位逐渐增加，最大至4．5mm，根

－62－

据流体力学原理，此翻边部位易填充，那么，在同样的注射压力下，此处的斜顶锁紧面易上浮，将会出现飞边。

由此可以看出以下两点（图9）：（1）A处易出现缺料（最后填充）。（2）B产品翻遍处易出现飞边。采用如下方案：

产品平面为2．3mm，过度到翻边2．8mm，装密封条处4．5mm，存在料厚处填充容易，产品薄壁处填充困难，针对此情况，采取的办法是：

在不影响产品使用及与客户沟通后，图9区域加厚产品壁厚，从2．3mm渐变增厚至2．8mm，使得主浇口射出的塑胶直达将极大的改善了填充阻力，A处填充容易填满，这样可降低注塑压力，同时减轻B处的飞边（溢料）

B

加厚区域

不易填充位置A

图9

通过上述分析及改进，产品填充问题已得到较大改善，填充变得较为容易，产品无飞边，困气等。

3

注塑模结构设计

（1）分型面的选择。分型面的选择如图10所

示：

插穿

滑块

图10

按照分型面选择要求，图示为动、定模分型

注塑模

《装备维修技术》2010年第1期（总期第135期）面，决定动定模的成型部位，插穿位置，及开模位置。

（2）模具结构设计

11

12345678910

图11

1．定模底板2．热流道板3．定模4．斜滑块5．动模

6．斜顶杆

7．滑块座

8．顶出盖板

9．顶出板

10．动模底板

11．定位圈

注塑完毕后，开模，油缸带动顶出板9前行，同时带动斜顶6前行，斜顶杆6带动斜滑块作两个运动，既向顶出方向前进又有横向运动，顶出最大距离180mm，此时产品顶出停止。

对此斜顶结构进行计算：

a

H

S

图12

根据运动原理分析，选取水平面为参考系，滑块座7斜顶杆6滑块4的运动状态存在图11所示的三角形关系：

S＝H＊tanaH＝180mm，考虑斜顶块较大，为

减小顶出阻力，取斜度a＝6°，得出S＝18．9mm

验证大于门板翻边16mm，横向脱模距离足够。

取产品时，翻边部分被包在斜滑块上，产品脱出时取件不容易，取出产品易造成变形。仔细分析

该产品的特点，发现翻边处有5个装密封条的圆孔可以利用（图13）。在此增设一弹性挡料块。

其结构如图示

5个密封条孔

图13

斜顶块1产品弹簧3限位块4螺钉5

导向块6斜顶块7

图11

其动作过程：

产品随斜顶杆顶7出，挡块2在弹簧3的作用下同时弹起，由于挡块的作用，斜顶斜顶块1逐渐脱离产品（图12），弹起H高时（H＝60mm），由

S＝H＊tana得出S＝6．3mm，即此时斜顶块离开产品内表面6．3mm，此时产品内表面已完全脱离斜

顶块，继续顶出，可取出产品。复位时，斜顶块在油

缸的带动下复位，斜顶块压缩挡块复位。

斜顶块1产品

挡块2斜顶块3限位块5螺钉6导向块7

图12

该模具的顶出机构具有一定的创新，结合了直顶和斜顶的特点，挡块2相当于直顶，在顶出过程中使制件与开模方向保持一致，而同时斜顶块

1逐步脱离制件表面，从而减小产品对斜顶1的

－63－

注塑模

包裹力，顺利的解决了制件脱模问题。

4热流道系统

采用热流道系统可以使注塑机的喷嘴的溶胶

直接延长到浇口位置，限制了熔体温度的下降，并且可以控制溶胶的温度，使得流体更加均匀的充模流动，在模腔中获得更小的压力和温度损失，对产品能减小收缩的差异，并且减小所需的充模压力。其结构如图13所示

浇口套压力垫片分流板支撑板防转销

中心支撑杆

喷嘴

图13

熔融的塑料流体通过模具浇口套进入分流板，再经过喷嘴注入浇口，最后成型，由于分流板和喷嘴均有加热元件维持恒温，使得塑料流体不会为此降温，且在保压时可将注塑机压力传递到浇口，保压能力大为提高，可获得较好的产品质量。

5冷却系统设计

该模具的冷却系统主要根据动定模板的结构

特点及模具元件的分布来布置水道。如图14所示

水隔水堵

图14

采用水隔冷却距离型面较远的部位，动定模采用多回路进出水，取得较好的冷却效果。

斜顶采用单独循环水路

SECE－E

水道

－64－

采用直径6mm的管路冷却，斜顶杆与滑块之间采用O型圈密封，且斜顶可方便拆卸，若有漏水现象，顶出后即可拆卸顶块进行维修。

6模具工作过程

该模具属于二板模，模具最大外形尺寸

1350mm＊2000mm＊650mm，顶出距离180mm，模

架采用龙记模架，模具所有活动部位保证定位准确，动作可靠，滑动顺畅，无卡滞现象，固定零件紧固无松动；热流道采用YUDO公司生产的流道系统，加热效率高，测温准确，密封良好。其模具工作过程是，动定模合模，熔融塑料经塑化、计量后通过注塑机注入模具密封型腔内，经保压、冷却后，开模。开模时，动、定模分开，塑件及凝料都留在动模芯上；开模到位后，注塑机给油，油缸动作，带动顶出板顶出，斜顶顶出同时完成侧向抽芯（挡块起到挡料作用），顶出到位后，取出产品，油缸动作，带动顶出板退回，退回到位后，合模进入下一个循环。

7使用效果

通过该门板注塑模具设计过程的分析，完成

了改模具的设计，经生产实践验证，模具运行平稳

可靠，注射成型的塑件尺寸满足要求，表面平整，光洁，将熔接痕隐藏在较不明显的位置，满足质量要求，模具投入使用以来，已生产产品5万余件，为公司带来良好的经济效益。此类模具属我公司的第一套带斜顶的注塑模，此次模具的改进对以后类似的模具结构取得了可借鉴的经验，提高了此类模具的可靠性，加快模具开发进度。

参考文献

［1］邹继强·塑料制品及其成型模具设计［M］·清华大学出

版社。

［2］史铁梁·模具设计指导［M］·机械工业出版社。［3］王建华徐佩弦·注射模的热流道技术［J］

·机械工业出版社，2006。

［4］许发樾·模具制造工艺与装备［M］·机械工业出版社，

2003。

［5］塑料模具设计手册编写委员会·塑料模具设计手册

［M］·机械工业出版社，1997。

［6］瑞典：丹尼尔·弗伦克勒波兰：亨里克·扎维斯托夫斯

基注射模具的热流道［J］·

化学工业出版社，2005。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wv31.html