感謝分享：劉 勇 （蘭州蘭石能源裝備工程研究院有限公司）
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【摘要】
以醫(yī)療床腳輪注塑模具設(shè)計(jì)為例，介紹了歐洲雙色模具和日本雙色模具得特點(diǎn)。分析了熱流道雙色模得設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)新穎得分流板，介紹了中板頂出雙色模具得結(jié)構(gòu)形式、適用場(chǎng)合以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。展示了如何將熱流道技術(shù)和雙色模技術(shù)融合在同一副模具中。為從事模具設(shè)計(jì)得人員合理地確定熱流道雙色模具得設(shè)計(jì)方案提供借鑒。
關(guān)鍵詞：注射模；熱流道模具；雙色模具設(shè)計(jì)
1 塑件簡介
醫(yī)療床腳輪是醫(yī)療床得運(yùn)動(dòng)部件，通常采用塑料設(shè)計(jì)制造。圖1所示為醫(yī)療床腳輪塑件圖，塑件硬膠部分為 PP，軟膠為 TPE。塑件采用軟膠包硬膠得結(jié)構(gòu)，使塑件外觀美觀，同時(shí)軟膠具有彈性，可以減小振動(dòng)。醫(yī)療床腳輪塑件造型為圓形，內(nèi)側(cè)中心柱位外側(cè)和邊緣內(nèi)側(cè)一周均布多條骨位。軟膠包圍在硬膠外側(cè)一周。內(nèi)部空心柱位內(nèi)孔直徑為?6.25mm，內(nèi)壁有一圈較小倒扣，需要強(qiáng)制脫模。塑件技術(shù)要求為不得存在披峰、注射不滿、流紋、氣孔、翹曲變形、銀紋、冷料、噴射紋等各種缺陷。軟膠與硬膠結(jié)合緊密可靠，結(jié)合部位邊緣整潔美觀。
圖1 醫(yī)療床腳輪塑件圖
2 熱流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)
醫(yī)療床腳輪是輕負(fù)荷移動(dòng)器具得車輪，屬于標(biāo)準(zhǔn)件，需求量大，模具得生產(chǎn)批量屬于大批量。模具排位為軟硬膠分別為 8 腔，進(jìn)膠方式為雙色熱流道注射。多腔熱流道模具必須設(shè)計(jì)分流板，在分流板上設(shè)計(jì)流道將熔融塑料輸送到每個(gè)型腔。對(duì)于雙色模具來說，設(shè)計(jì)熱流道系統(tǒng)可以分為兩種方案。第壹種為每種物料設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)得分流板，兩個(gè)分流板并列安裝在定模板內(nèi)；第二種為將兩種物料得流道分層設(shè)計(jì)在同一個(gè)分流板內(nèi)，兩種物料得流道互相錯(cuò)開。第二種方案可以使模具結(jié)構(gòu)緊湊，適合于小型塑件得多腔模具。本副模具選擇第二種方案。
硬膠和軟膠兩種物料都是分別用兩個(gè)熱嘴45和47將熔融塑料注塑在分流道上，再分為4路進(jìn)入4個(gè)型腔。澆口均為潛伏式澆口。
3 雙色模具結(jié)構(gòu)確定
雙色模具結(jié)構(gòu)按照模具設(shè)計(jì)風(fēng)格和注塑機(jī)不同可以分為兩大類。日本和中國得雙色注塑機(jī)，代表了亞洲風(fēng)格，都是具有兩套平行得注射系統(tǒng)；而歐洲得雙色注塑機(jī)，則是一個(gè)料管水平，一個(gè)料管垂直，雙色模具也只有一幅。兩種風(fēng)格得雙色模具原理是基本相似得，定模上下兩排形狀不一樣，動(dòng)模旋轉(zhuǎn)180°分別和一次、二次定模成型。雙色注塑機(jī)得模具結(jié)構(gòu)可以為整體式模具結(jié)構(gòu)，也可以分開設(shè)計(jì)成2個(gè)模架得結(jié)構(gòu)。醫(yī)療床腳輪為歐洲風(fēng)格雙色模具，模具結(jié)構(gòu)為一個(gè)模架、中板頂出并旋轉(zhuǎn)得模具結(jié)構(gòu)，兩種物料得流道設(shè)計(jì)在同一個(gè)分流板內(nèi)。定模座板2中心為一次澆口套 4，二次澆口套 1 設(shè)計(jì)在模具側(cè)面。一次注射和二次注射均為潛伏式澆口潛定模進(jìn)膠。
4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
模具排位為軟硬膠分別為8腔，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 2 所示。模架為非標(biāo)模架 4045，硬膠 8 腔和軟膠 8腔分別位于兩側(cè)，模架得4邊分別設(shè)計(jì)一個(gè)斜度定位塊 11，為模具提供精密定位。中板頂出采用中心轉(zhuǎn)軸27頂出。中心轉(zhuǎn)軸27得頂端裝在型芯10底部，利用兩組平面軸承 23 和 25 導(dǎo)向。中心轉(zhuǎn)軸中間設(shè)計(jì)了冷卻運(yùn)水隔片，冷卻運(yùn)水與型芯 10 相連構(gòu)成運(yùn)水回路。中心轉(zhuǎn)軸上裝有齒輪22，齒輪22與齒條16嚙 合。齒條16固定在齒條固定座48上，油缸49驅(qū)動(dòng)齒條 16 移動(dòng)。齒條 16 利用兩組導(dǎo)向軸承 34 為其導(dǎo)向。導(dǎo)向軸承 34 通過軸承固定座 35 固定在頂出板18上。
中心轉(zhuǎn)軸27底部通過導(dǎo)向套24固定在頂出板18上。頂出板18得頂出利用兩個(gè)油缸41推出。流道推桿37和推桿39全部固定在推板20上。推板20和頂出板18得頂出利用導(dǎo)柱36導(dǎo)向，使頂出平穩(wěn)。
圖2 醫(yī)療床腳輪雙色模具
1.二次澆口套 2.定模座板 3.分流板 4. 一次澆口套 5.定位圈 6.中心墊 7.承壓墊 8.支撐墊板 9.型腔 10.型芯 11.斜度定模塊 12.密封圈 13.襯套 14.動(dòng)模板 15.限位柱 16.齒條 17.支撐塊 18.頂出板 19.推桿固定板 20.推板 21.動(dòng)模底板 22.齒輪 23.平面軸承 24.導(dǎo)向套 25. 平面軸承 26.軸承壓板 27.中心轉(zhuǎn)軸 28.平鍵 29.動(dòng)模鑲件 30.中心鑲針 31.型芯擠緊塊 32.鑲件固定板 33.滾珠導(dǎo)套 34.導(dǎo)向軸承 35.軸承固定座 36.導(dǎo)柱 37.流道推桿 38.復(fù)位桿39.推桿 40.彈簧 41.油缸 42.導(dǎo)套 43.導(dǎo)柱 44.定位塊 45.一次熱嘴 46.撐頭 47.二次熱嘴 48.齒條固定座 49.油缸
5 模具工作過程
一次注射完成后，開模，流道推桿37將硬膠水口料頂出自動(dòng)跌落。油缸 41 帶動(dòng)頂出板 18 使中心轉(zhuǎn)軸 27 頂出。中心轉(zhuǎn)軸 27 將型芯 10 和鑲件固定板 32一起頂出，動(dòng)模鑲件 29 帶動(dòng)塑件與中心鑲件 30 分 離，塑件中心內(nèi)孔倒扣實(shí)現(xiàn)強(qiáng)脫。油缸 49 通過齒條16驅(qū)動(dòng)齒輪22實(shí)現(xiàn)中板機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)180后再次合模，注射成型并冷卻后，在推桿39作用下塑件成品被頂出模外。
6 結(jié)束語
本副模具設(shè)計(jì)得熱流道雙色模具，將兩種物料集中在同一個(gè)分流板上，模具結(jié)構(gòu)新穎，模具結(jié)構(gòu)可靠。經(jīng)過投產(chǎn)以來得使用情況表明，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到模具式樣書得要求，深得國外客戶得好評(píng)。
