PP塑件注射模具设计简述

本文介绍的喇叭改性PP（聚丙烯）塑件注射模具是根据客户要求开发设计的，加工产品外形尺寸和技术要求如图1所示。产品名称为2吋半喇叭振盘63改性PP酮体；材料为SiO2改性PP塑料，其SiO2含量为10％；胶位厚度为0．35mm，依据《塑料注塑模设计手册》［1］，厚度≤0．7mm的塑件属超薄注射制件；年产量1200万件，属大型批量生产；塑件要求表面光洁（镜面），无水纹、刮伤、杂质点、流痕和变形等外观缺陷。设计的模具用于实际生产后，所加工的产品完全符合技术要求。

1塑件加工工艺性分析

塑件使用SiO2改性PP塑料作为原料。PP塑料属于通用热塑性塑料，其成型性能较好，流动性好，且温度越高流动性越好，分解温度≥340℃，成型收缩率较小（通常为1％～2％），比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固速度快，成型周期较短。经过SiO2改性的PP塑料，流动性会有所下降，需要提高成型温度，以增加其流动性。由于塑件结构比较简单，所以模具基本构造的设计比较简单，但属于超薄注射制件；因此加工工艺细节处的分析和设计非常关键。过渡塑件简图如图2所示，具体情况如下：1）在塑件的圆周外增设1圈环形溢流槽，并另外制作1套冲切模具来冲切掉该溢流槽和浇口，以避免塑件边沿冷料夹合线、缺胶和毛边等缺陷，同时也降低了模具设计和制造精度要求；2）在环形溢流槽周边增设均布6个凸出的溢流槽，目的是在塑件成型后，模具的6支顶针可依托其将塑件顶出；3）在入浇口侧和入浇口对侧做恰当的加胶处理，改善入胶条件和提高塑件圆度，加胶量可在试模时做细微调整；4）模具运热油以确保模具的温度为80～90℃，改善流模性能；5）模具宜用在细螺管高速卧式螺管注射机上，注射机最好有氮气辅助高速射出装置，本文设计的模具实际用于工厂已有的力劲牌EFFECTA系列PT80螺杆30注射机；6）通过采用高速、高压和高温来增加塑料的流动性，注射机的喷嘴温度为260℃，加热器分段温度依次为250、240、230和180℃。基于上述分析，并经过MoldFlow软件分析、验证和设计优化，对塑件结构进行了重新设计和绘制（见图2，图2中的塑件称为过渡塑件）。

2模具结构设计

2．1分型面的选择和排气设计

模具结构如图3所示，采用二板模结构，选用标准模架CI2030。经分析，模具应选择塑件的最大轮廓处作为动模和定模的分型面，故选择排溢环的上平面为动模和定模的分型面。依托MoldFlow软件分析和设计，每穴在浇口对面和上、下方的2个顶针处设置3处排气槽，槽深0．05mm，宽12mm，长5mm，以防溢流，排气槽前开深0．5、宽15mm的引气槽，通过动模板和定模板的间隙引气到模具外面，在其余4个顶针处另设置4处排、引气槽，除排气槽宽和引气槽宽分别调整为8和12mm外，其余尺寸相同。

2．2浇注系统的设计

该模具采用1模2穴的二板模结构和直浇式侧浇口浇注系统。通过运用MoldFlow软件进行流动分析，并对流道系统形状、排布位置、流道尺寸和浇口尺寸进行优化。为了使塑料充满模具型腔时的温度基本保持一致，使成型塑件不变形，在设计中考虑了熔融的塑料流经模具流道、浇口和进入模具型腔时冷却与摩擦发热的相互影响，拟采用较小的分流道和较小的侧浇口。经试模调整，分流道为长S型通道，直径为5mm（要考虑塑料流经流道时产生冷料的存放空间，同时流道不宜过长），浇口深0．6mm、宽3mm、长5mm，效果很好，完全满足产品技术要求。

2．3脱模机构的设计

该模具为二板模具结构，选用标准模架，结构比较简单，操作方便，生产效率高。由于塑件薄，不能直接用顶杆顶出或气脱模，故在塑件四周均匀选取6处做与浇口尺寸一样的溢流流道，并在距离塑件2mm处增设直径为3mm、深为3mm的溢流槽，然后在相应的溢流槽处设置1根直径3mm的顶杆。

2．4冷却系统的设计

考虑到成型塑件是超薄型的，需要改善流模性能。该模具设计了运热油系统以确保模具温度，同时兼具冷却模具功能而无需另设冷却装置。通过试模和生产实践表明，模具温度保持在80～90℃能很好地兼顾流模性能和冷却模具效率（冷却时间几乎与保压时间相等）。

3结语

经试模，使用该模具加工的塑件完全符合技术要求，模具动作可靠，运行稳定，结构牢固，生产效率高，试模后可直接用于实际生产。随后又以此为基础制造了1套1模4穴的模具，并用在力劲牌EF－FECTA系列PT130螺杆40注射机上，成功地满足了生产需要，为企业带来了很好的经济效益。

作者：张扬 单位：惠州市技师学院