设计要点
(1)注塑机类型的选择。双色注塑机分为转盘式和转轴式2种[3]:转盘式双色注塑机配有动模转盘,整个动模安装在注塑机转盘上,开模后成品被顶出、半成品在动模中随转盘的旋转换位到成品型腔,合模后继续成型;转轴式双色注塑机配有可伸缩旋转的转轴,成型制品非双色部分的动模成型零件作为旋转块固定在转轴上,开模后成品被顶出、转轴带动旋转块伸出并旋转,半成品随其旋转换位缩回成品型腔,合模后继续成型。双色塑料杯为内外层包覆式结构,适于采用转盘式双色模在转盘式双色注塑机上成型;
(2)流道系统类型的选择。为实现自动生产,在双色注射成型中半成品应不带流道冷凝料,一般双色模具会采用热流道系统,而热流道的应用会使模具结构更为复杂,成本也会较大幅度的增加。为降低双色塑料杯的生产成本,并最大限度地降低原料损耗、保证产品成型品质,此模具采用空气绝热延长喷嘴,点浇口进料;
(3)模具型腔布局。为保证成品的品质,简化模具
结构,该模具结构采用一出一、两腔布置,型腔布局示意图如图2所示;
图2 型腔布局示意图
Fig.2 Layoutofthecavity
(4)型腔的设计。在转盘式双色注塑模中,两动模
具有互换性,因而其型芯、脱模顶出机构、冷却系统完全一致。成品与半成品的差异就在于其定模型腔上的差异。该双色水杯内层结构简单,为圆台状,其成型型腔采用整体式;因成品带有把手,因此成品型腔采用哈
夫式,利用液压机构实现哈夫块的开与合。半成品的高度比成品要矮3mm,因此在定模的半成品成型区域采用瓣合滑块来缩短其型腔高度,利用弹簧斜导柱机构来实现瓣合滑块的开与合;
(5)冷却水道的布置。在定模侧,半成品型腔的冷却水道采用多层“回”型布置;成品型腔由于是哈夫式,因而,在哈夫块中其冷却水道为多层“几”型布置。在动模侧,型芯采用螺旋槽镶件冷却回路冷却。但由于动模要180°回转,所以动模侧的进出水口不能在模具外侧,只能设在中间,连接水管通过注塑机转盘、动模固定板的中心孔接入;
(6)顶出机构设计。为保证制件的内表面品质,也为了便于在型芯内布置螺旋式水道,因此不可采用顶杆顶出,而采用推件板推出。由于只有成品才能顶出,半成品还需转到成品型腔继续成型,因此转盘式注塑模在开模时只有成品区才有顶出脱模动作。因而脱模顶出机构应相应地分成两部分,可单独控制动作;
(7)注塑机型号的选择。根据模具大小及模具动作的要求,选择富强鑫(宁波)机器制造有限公司的FB2260R型转盘式精密双色注塑机,该注塑机有两套可独立控制的水平注射单元,两套独立控制的顶出系统。
模具工作过程
(1)成型时,半成品型腔注入的材料为ABS,成品型腔注入的材料为PC;
(2)成型完毕后开模,动模向后运动,在弹簧16、顶销17的作用下,I分型面分型,瓣合滑块8在压缩弹簧31的作用下向外移动;成品哈夫块20脱离楔紧块36后在液压缸39的作用下分型;在导柱限位块6碰到半成品型腔板9时,II分型面分型,半成品和成品随型芯18从型腔中脱出;动模达到开模行程后停止移动,在成品成型侧注塑机的顶出机构推动推板2带动顶杆25、推件板21将成品推出。而在半成品侧注塑机的顶出机构无动作,保证半成品箍在型芯上;(3)推出动作结束后,注塑机的顶出机构回缩,然后注塑机的转盘开始旋转,带动动模旋转180°后停止,半成品随型芯18转换到了成品成型侧,已伸出的脱模机构21、25和2也转到了半成品成型侧;
(4)合模时,动模向前运动,同时成品哈夫块20在液压缸39的作用下合带把双色塑料杯的注塑模设计
当推件板21碰到半成品型腔板9后推动顶杆25、推板2等复位,II分型面闭合;动模继续向前运动,瓣合滑块8在斜导柱33的作用下向内移动合上,动模继续移动,直到I分型面闭合,成品哈夫块20也被楔紧块36压实,合模动作完成。此时半成品在成品型腔中,半成品型腔为空,继续下一次的注塑。