快餐碗热流道模具设计

快餐碗热流道模具 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 快餐碗热流道模具设计 第12卷第6期 2010年11月 天津职业院校联合 JournalofTianjinVocationalInstitutes No.6VO1.12 NOV.2010 快餐碗热流道模具设计 贾长明.张广兴 (天津中德职业技术学院,天津市300191;天津大学,天津市300072) 摘要:分析了快餐碗产品特点及原料特性,设计了热流道结构,同时介绍了模具结构.实践证明,该模具符合 快餐碗生产要求,质量达到要求,制造简单,维修费用大大降低,提高了市场竞争力. 关键词:热流道;模具结构;冷却系统;温度控制 中图分类号:TH69文献标识码:A文章编号:1673—582X(2010)06—0151—03 快餐碗是广泛用于快餐行业盛放,储存的塑料产品(图1所示),社会需求量极大.快餐碗的体积一般都比较小, 注射流程小,但壁薄,若采用普通流道,则要求有较高的注射压力和注射速度来保证充模和成型,但这会引起制品的 翘曲变形,且模具设计成三板式还会产生浇道回料等缺点,若在快餐碗模具上使用热流道,则上述缺点都能得到克 服,所以采用热流道已成为快餐碗模具设计的大趋势 图1快餐碗 目前快餐碗模具制造技术比较成熟,市场竞争十分激烈,价格的上升会使竞争优势减弱直到丧失.如果在快餐 碗模具上采用市售成套的热流道,会使模具成本费用增加很多.从分析快餐碗热流道的只要功能是保证输送熔融原 料和实现顺利充模出发,结合快餐碗外表面碗底允许有少许浇口残余的特点,设计出了简化的热流道结构,既能降低 热流道的制造成本,同时又能达到快餐碗热流道模具的质量要求和生产工艺要求,保持了模具的市场竞争力. 一 ,快餐碗产品外观和制做原料的分析 快餐碗塑件设计要求外表面光洁度高,无毒害,符合国家卫生 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,耐热,耐寒性能及耐化学性强,稳定性好,有一 定力学性能,耐水性好,吸湿率低,绿色环保.因此,选用PE(聚乙烯)为原料,配合适量的添加剂. 快餐碗采用聚乙烯(PE)原料,例如,外形尺寸为127ramX74mm×59mm,平均壁厚1,2ram.快餐碗外壁有4O 条半圆相接的加强筋,筋的截面积不相等,为加强侧壁的强度,碗沿是圆弧状,以加强其受力强度,整个形体结构比较 简单,但曲面较多. 聚乙烯属热塑性塑料.注射成型常用熔融指数在3,7(g/rain)的注塑级原料.该塑料的流动性较好,不宜热分 解,适合在热流道上应用.原料收缩率2%,成型收缩较大,方向性明显.原料不宜吸水,成型前一般不需干燥处理. 收稿日期:2009—11—10 作者简介:贾长明(1970一),男,天津市人,天津中德职业技术学院讲师,从事热流道注塑模研究. 二,热流道设计与分析 1,设计思路 热流道的功能是保证输送熔融原料在进通过浇口进入型腔前的温度保持在熔融温度,实现顺利充模和流道与浇 口的分离.在保证热流道功能前提下,简化热流道结构,降低制造成本和缩短制造周期是设计时要着重考虑的问题. 根据上面的思路设计热流道系统,只将它看成是注塑机加热部分的延长没有熔融塑料的功能,仅起到保温作用. 整个热流道系统的通道只要保证熔融塑料恒温,稳定,顺畅流动且不发生滞留分解.通过特定的流道和浇口的接Vl 形状,保证两者顺利分离.聚乙烯流动性好,不易分解,温度控制精度要求不高.在这样的指导思想下设计,就能大大 简化热流道的结构和配置了. 2,结构设计 快餐碗模具热流道结构设计见图2.浇注系统分成流道和浇口两部分.进料路径长容易造成产品变形和翘曲, 影响质量.浇注系统设计为4点进料,考虑进料路径的等长,流道设计成H形.浇道用圆锥形连接注射机料简的喷 嘴,其他部分为圆柱形,可实现最小阻力下输送熔融塑料.流道采用球形收缩过渡到浇口,浇口设计成点浇口,保证在 开模时与快餐碗断裂.采用点浇口无浇道凝料,节省人力,材料.热流道结构分成进料体,热流道板和热喷嘴三部分. 进料体呈圆柱体,热流道板呈长方体,连接后呈H形,热喷嘴呈圆台形.考虑热流道,模具和注塑机喷嘴之间的配合 关系,进料体和热流道板采用螺钉刚性连接,然后与注塑机喷嘴球面配合;热喷嘴小端上部和定模板H8/t'7配合,可 以防止原料通过热喷嘴与定模型腔版的间隙溢出;热流道板和热喷嘴以平面接触,没有刚性连接.为防止原料从热 流道板与热喷嘴之间泄漏,在两者中阃加装铜密封圈密封.工作时借助注塑机的锁模力传递到动模板,不锈钢隔热 片,压紧热流道板和热喷嘴,密封效果很好.安装时,首先把热喷嘴准确安装在定模板上,用螺钉固定,然后把热流道 板安装在4个热喷嘴形成的平面上.这样克服了热流道板和热喷嘴刚性连接难达到与定模板尺寸配合要求的缺点, 而且安装方便快捷. 图2热流道结构 1电热圈2电嘴喷3热电偶4铜密垫圈5螺钉6销钉7堵头8隔热板tJ热流道板1()加热板 11浇注系统 热流道系统采用外部加热,具有流道内阻力较小,加热均匀,消除流动路径上的盲点和便于调换加热元件等优 点.在热流道板上打孔插人电热管,热流道板受热比较均匀.电热管在热流道板内部既节约能源又方便安装调换. 热喷嘴上面连通流道,下面连通浇口,流道部分加热,浇口部分不加热.这样设计既保证了热流道部分的保温,又能让 浇口部分随快餐碗一起冷却,在开模时与快餐碗一起脱出浇口通道考虑热喷嘴的圆柱形状和空间位置狭小,采用 电热圈加热的方法,根据实践经验,加热管和电热圈功率按每公斤热流道质量0.18,0.22kW估算为宜. 在热流道板上,沿热喷嘴的轴线方向设置热传导性能较差的不锈钢圆片,阻隔热量向模具传递.热流道模板之 阃镂空,以安放整个热流道架并形成空气隔热问隙,减少热量向模具传递或向空间散发. 温度控制系统选择比例积分一微分算法,这种系统对温度波动的影响比较协调,能测量温度的变化率,并能预 计何时温度会达到设定值,减少温度过高或过低的现象. 三,模具结构设计 快餐碗形状简单,无侧抽结构,可直接脱模,型芯,型腔采用T形台固定,减少了固定螺钉,增加动,定模板的强 度.结构简单实用. 开模时快餐碗由于收缩随动模型芯一起离开定模,产品完全离开定模型腔,采用顶杆顶出,提高了生产效率,减 ). 轻了工人的劳动强度(图3所示 ;螂隔鲤'互卜 _谚; :r.: . 图3模具结构图 1.动模座2.顶杆推板3.顶杆固定板4.支撑板5.型芯顶板6.型芯固定板7型芯填块8.型腔固定板9.型腔螺 块10型腔顶板11.热流道支撑板12.定模座13.定位圈14.定位圈固定螺钉15.浇口套16.定模固定螺钉17.热 流到组件18.动模固定螺钉19复位弹簧20.顶杆21.螺钉22.复位杆23.顶杆止转块24.垃圾钉25制件26.导 柱27.带扁导套28.无扁导套 设计制造的快餐碗热流道模具经过实际生产验证,符合快餐碗的生产工艺要求,质量达到标准要求,热流道温度 控制良好,分段分组温度控制能按照工艺要求分别调节各段流道的温度,平衡进浇量的分配.热喷嘴的流道部分加 热和倒转尖锥状浇口设计能保证浇口和流道的顺利分离.热流道系统制造简单,制造维修费用大大降低,使快餐碗 热流道模具保持了市场竞争力. 参考文献: [1]王文广,田宝善,田雁晨.塑料注射模具设计技巧与实例[M].北京:化学工业出版社,2004 [23冯晓曾等模具用钢和热处理[M]北京:机械工业出版社,1984 [33雷廷权.热处理工艺方法300种[M]北京:农业出版社,1992 E43朱宗元.我国热作模具钢性能[J]机械工程材料,2002,(2). DesignofHotRunnerMouldforSnackBowl JIAChang—ming.ZHANGGuang—xing GermanyVocational&TechnicalCollege,Tianjin300191China; TianjinUniversity,Tianjin300072China) Abstract:Thecharacteristicofasnackbowlandthepropertiesofrawmaterialareanalyzed.A hotrunnermouldisdevelopedandthestructureisillustrated.Practicehasprovedthatthequalityofthe productsmeetsthedesignrequirements.Themouldiseasytomake,SOthemaintenancechargesarelow— eredgreatlyanditsmarketcompetitivenessisimproved. Keywords:hotrunner;mouldstructure;coolingsystem;temperaturecontrol ?153?