洪慎章

(上海交通大學(xué)塑性成形技術(shù)與裝備研究院，上海 200030)

調(diào)味壺身注塑模設(shè)計

Seasoning pot body mold design

洪慎章

(上海交通大學(xué)塑性成形技術(shù)與裝備研究院，上海 200030)

分析了塑料調(diào)味壺身的結(jié)構(gòu)工藝特點，介紹了注塑模模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算了斜導(dǎo)柱長度和最小開模行程，經(jīng)實際生產(chǎn)驗證，模具結(jié)構(gòu)合理、定位可靠、操作方便，可為同類產(chǎn)品設(shè)計提供參考。

調(diào)味壺身；注塑工藝；模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

調(diào)味壺是家庭及酒家廚房用來儲存醬油、醋、油等液體容器，因此該產(chǎn)品要求有足夠的強度和剛度，外形要求表面光滑，造型美觀，且數(shù)量大。

調(diào)味壺產(chǎn)品是由壺身、壺咀、勾形柄部及圓形板底部4個零件組成。舊工藝采用沖壓方法分別成形，再通過焊接加工制成，所以存在工序多、質(zhì)量差、模具數(shù)量多、生產(chǎn)率低及成本高等缺點。隨著當(dāng)前工業(yè)的迅速發(fā)展，以塑代鋼的應(yīng)用在各行各業(yè)中日益擴(kuò)大，本調(diào)味壺產(chǎn)品就是其中一例。該產(chǎn)品應(yīng)由帶壺咀和勾形柄部的壺身及圓形板底部兩個零件通過黏接方法制成，從原來舊工藝的4個零件減少到新工藝的兩個零件。注塑成型工藝，不僅外形美觀，而造價低廉，所以有很高的市場價值。

1 塑件工藝分析

按調(diào)味壺產(chǎn)品的使用要求，應(yīng)選用聚苯乙烯（PS）塑料材料。該材料具有良好的成型性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性及較好的機(jī)械強度和剛度。

圖1為調(diào)味壺身塑件，它是調(diào)味壺的主要零部件之一，對該塑件的基本要求是：

（1）制作外形完整光滑，不允許有缺料，冷夾，裂紋，夾邊等缺陷。

（2）壺身的壁厚分布均勻，壺咀及勾形柄部的壁厚從壺身1.5 mm 逐漸減小至1.2 mm。

（3）各交接處應(yīng)圓弧過渡，未注圓角半徑 R0.2～0.3 mm.

圖1 調(diào)味壺身塑件

（4）勾形柄部和壺咀與壺身的聯(lián)接應(yīng)牢固。

根據(jù)塑件的最大注射量及模具按裝尺寸，應(yīng)選用XS-ZY-125 型塑料注射成型機(jī)。

2 模具設(shè)計

注塑模具的設(shè)計是一個非常復(fù)雜的過程，它包括分型面的選擇，澆注系統(tǒng)形式與澆口位置的確定，制件的橫向分型抽芯及脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計等等。一副好的注塑模具不僅要能高效地成型合格的塑件，而且應(yīng)該結(jié)構(gòu)合理，制造方便，成本低。

從圖1的形狀及尺寸分析可知，調(diào)味壺身的形狀復(fù)雜，雖然制件尺寸不大，但要保證勾形柄部成型，應(yīng)采用斜導(dǎo)柱進(jìn)行左右哈夫模分型來完成，同時要使壺咀部分成型，需采用齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行壺咀抽芯。

調(diào)味壺身注塑模結(jié)構(gòu)，如圖2 所示。

圖2 調(diào)味壺身注塑模具結(jié)構(gòu)

調(diào)味壺身的型腔由左右哈夫模，型芯和齒條型芯組成。本模具的特點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜精密，鑒于產(chǎn)品的形狀，它應(yīng)具有A-A， B-B，C-C三次分型機(jī)構(gòu)來完成。

模具的工作過程是：開模時，由于斜導(dǎo)柱固定在澆口板上，因此當(dāng)澆口板，定模板與脫料板在A-A處第一次分型時，斜導(dǎo)柱抽動左右哈夫模，先使產(chǎn)品外形分模。緊接著利用彈簧和聚氨脂橡膠塊的彈力，使壓板與托板在B-B處產(chǎn)生第二次分型，鑲齒條運動通過齒輪，同時作用于齒條型芯往后抽縮，使齒條型芯脫離壺咀，拉桿控制齒條的運動距離，當(dāng)齒條型芯脫出壺咀后，通過拉桿上的凸肩再拉動動模板與脫料板在C-C處進(jìn)行第三次分型，當(dāng)動模板后退時，脫料板反勒出產(chǎn)品脫出型芯。

碰珠是使左右哈夫模能精確定位。模具內(nèi)通水冷卻用以保證塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)率。

2.1 分型面與成型位置的確定

調(diào)味壺身塑件在模具內(nèi)的位置是由本身的形狀所決定的。它是由壺身，勾型柄部和壺咀部分所組成。由于注塑機(jī)頂出裝置在動模一側(cè)，按照一般規(guī)律，塑件應(yīng)留在動模。開模時，通過斜導(dǎo)柱進(jìn)行左右哈夫模分開脫模，這樣就決定了本模具要采用水平分型的結(jié)構(gòu)，即分型面與注塑機(jī)開模方向垂直。

由于分型面不可避免地在制件上留下拼合縫的痕跡，根據(jù)塑件的外觀要求，模具采用左右哈夫模拼式結(jié)構(gòu)，模具型腔沿分型面對稱分布。

2.2 澆注系統(tǒng)形式與澆口位置

根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)分析，要求壺身表面不允許有澆口的痕跡，本注塑模采用輪輻式澆口，其形狀如圖3所示，類似于圓環(huán)形澆口，但是它把整個圓周改成4個小段圓弧進(jìn)料，這樣可使進(jìn)料均勻，在整個圓周上取得大致相同的流速，空氣易順序排出，澆口去除方便，同時型芯得以定位而增加了型芯的穩(wěn)定性。

堅于塑件外觀質(zhì)量要求較高，所以澆口位置應(yīng)開設(shè)在壺身塑件的隱蔽處。由于調(diào)味壺身制成后，其上端面是看不到的，所以宜從上端面進(jìn)料，即澆口開設(shè)在塑件的上端面。

2.3 脫模機(jī)構(gòu)

由于調(diào)味壺身的形狀要求較高，不宜采用推桿推出塑件，另外其結(jié)構(gòu)還限制了不宜采用推桿或推管等推模方式。本模具采用的脫模方式是型芯隨開模運動而退出，塑件從脫料板上推出。

3 斜導(dǎo)柱長度和最小開模行程計算

圖3 輪輻式澆口

斜導(dǎo)柱分型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4所示。由圖4可見，斜導(dǎo)柱有斜導(dǎo)柱傾角 α ，斜導(dǎo)柱有效長度 L0導(dǎo)柱總長度 L 和導(dǎo)柱直徑 d 共4個基本結(jié)構(gòu)參數(shù)。其中，斜導(dǎo)注傾角α與斜導(dǎo)柱有效長度L0是決定斜導(dǎo)柱分型機(jī)構(gòu)功能的重要參數(shù)。

圖4 斜導(dǎo)柱長度尺寸和開模行程

根據(jù)圖4上的幾何三角關(guān)系，可得：

式中∶

L——斜導(dǎo)柱總長度；

D——斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；

d —— 斜導(dǎo)柱直徑；

h——斜導(dǎo)柱固定板厚度。

斜導(dǎo)柱有效長度

現(xiàn)按塑件的尺寸及選用斜導(dǎo)柱傾角α=20。和有關(guān)數(shù)據(jù)，代人上述各式分別計算得

L=147.3， 選為 150 mm

L0=105 mm

4 結(jié)束語

調(diào)味壺身注塑模經(jīng)過試用，不僅靈活方便，而且極大地降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，滿足了生產(chǎn)要求，產(chǎn)品符合設(shè)計要求，是一種簡單，實用，快速，高效的工藝方法。

［1］ 洪慎章. 實用注塑模具結(jié)構(gòu)圖集[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［2］ 洪慎章. 實用注塑成型及模具設(shè)計[M].第2 版.機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

［3］ 洪慎章. 注塑成型設(shè)計數(shù)據(jù)速查手冊[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

［4］ 洪慎章. 實用注塑模設(shè)計與制造[M].第2 版.機(jī)械工業(yè)出版社，2016.

(R-03)

山東旭業(yè)新材料開發(fā)出氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產(chǎn)工藝

山東旭業(yè)新材料股份有限公司開發(fā)出一種氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產(chǎn)工藝。向所述鹽酸溶液中加入分散劑、乳化劑、聚氯乙烯，然后攪拌乳化分散；升溫至70～80℃，加入引發(fā)劑后向反應(yīng)液中通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度不超過110℃、壓力控制不高于0.45 MPa，當(dāng)達(dá)到所需要的氯含量時終止反應(yīng)。該方法通過用一定濃度的鹽酸介質(zhì)代替水介質(zhì)進(jìn)行氯化反應(yīng)，使氯化反應(yīng)的均勻性提高，氯含量穩(wěn)定；同時酸的濃度提高后，酸液循環(huán)使用，母液中助劑循環(huán)利用，既減少了廢酸的排放，又減少了有機(jī)物的排放，提高了效率，降低了成本。

燕豐 供稿

TQ320.661

1009-797X(2016)22-0084-03

B DOI∶10.13520/j.cnki.rpte.2016.22.026

洪慎章（1932-），男，教授，南昌航空工業(yè)學(xué)院兼職教授，2007年聘為機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械領(lǐng)域?qū)＜易稍兾瘯瘑T，1987年獲中國船舶工業(yè)總公司科技進(jìn)步三等獎，2014年獲上海市模具行業(yè)協(xié)會頒發(fā)的建設(shè)貢獻(xiàn)獎，已出版科技專著30余本。

2016-10-09