塑料水杯盖注塑模具设计*

李润娟，张艳霞

(河南广播电视大学， 河南 郑州 450008)

塑料水杯盖注塑模具设计*

李润娟，张艳霞

(河南广播电视大学， 河南 郑州 450008)

利用UG软件对塑料水杯盖进行了产品的三维造型，在对塑件结构工艺性分析的基础上，进行了浇口位置和分型面的选择，型芯、型腔、模具等结构的设计，设计过程中采用了大量计算机辅助模具设计，缩短了开发周期，降低了生产成本。

UG；塑料；注塑模具；计算机辅助设计

0 前 言

注塑模具是在模具中注射熔融塑料并冷却成型出塑料制品的一种模具，具有生产效率高、质量好、成本低等优点[1]。塑料水杯盖是日常生活中常见的塑料制品，常采用注塑模具成型的方法进行生产。笔者利用UG软件对塑料水杯盖进行了产品的三维造型及结构设计，在对产品结构工艺性分析的基础上,进行了分型面、浇口位置的选择，型芯、型腔、模具等结构的设计，设计过程中采用了大量的计算机辅助模具设计，缩短了开发周期，降低了生产成本。

1 塑件的结构工艺性分析

塑件为塑料水杯盖，大批量生产，材料采用高压PE，图1为该水杯盖的二维工程图。

图1 水杯盖塑件工程图

产品精度等级取MT6，为中等精度等级。产品成型后，要求外形美观，表面光滑，无毛刺，内外表面没有斑点及熔接痕等工艺缺陷。从产品的结构来看，该塑件为回转体，形状规则，壁厚均匀，符合最小壁厚要求，塑件型腔不大，且结构简单，塑件内壁无凸台和凹槽，故无需考虑侧抽芯机构的设计，型芯可设计为整体镶嵌，总之该塑件适合用注塑模具进行大批量、高效率生产。该塑件采用UG建模后，其三维造型如图2所示。

图2 水杯盖外形图

2 模具结构设计

2.1 浇口位置的选择

浇口位置的选择对塑料制品的质量有很大的影响[2]，对本塑件零件图分析可知，塑件结构简单，壁厚均匀，为规则的环形分布。由于圆环形塑件用切向进料可减少熔接痕，提高熔接处强度，且有利于排气，因此选用切向进料。综上所述将浇口位置设在φ72外圆与塑件下底面交汇处，这样既有利于缩短分流道，同时节省了材料，简化了模具结构，也有利于一模两件的设计需求。图3为该塑件的浇口位置示意图。

图3 浇口位置示意图

2.2 分型面的选择

分型面的选择是注塑模具的设计难点之一，分型面的合理选择对塑件的成型、脱模、模具结构和制造成本都有影响。根据分型面的选择原则结合实际塑件形状将分型面选在水杯盖的大端底面，这样塑件可以顺利脱模。

2.3 模具型芯和型腔的结构设计

由于塑件壁厚均匀、结构简单，考虑到经济性和实用性原则，故选用单分型面注射模，它的结构简单，适应性强，应用广泛。单分型面注射模的型腔设在定模中，型芯设在动模中，动模一侧有推出机构用来推出塑件及流道凝料。结合塑件的形状选用整体式型腔，其结构示意图如图4所示，它的结构简单，成型的制品质量较好同时减少装配误差，不易变形。

型芯的结构根据塑件内形可选用整体镶嵌式型芯，考虑到加工可行性及经济性原则型芯与动模板采用台阶连接，如图5所示。

图4 型腔的结构示意图

图5 型芯的结构示意图

2.4 顶出机构的设计

由于模具型腔在定模部分，型芯在动模部分，开模后塑件包紧在型芯上而留在动模部分，因此需要推出机构来将塑件脱出模外，推出机构可采用推板推出或推杆推出。推板推出顶出力均匀不影响塑件的外观质量，但塑件有斜面过渡，推板制造困难。推杆推

出结构简单，推出平稳、可靠，虽然推出时会在塑件内部产生较浅的顶出痕但不影响整体外观，可用砂纸打磨来消除顶出痕[3]。从以上分析得出该塑件采用推杆推出机构。设计时，顶杆直径不宜过小，应有足够的刚度承受顶出力，以免顶杆在顶出时弯曲或折断。本设计选用圆柱形顶杆，该顶杆结构简单，便于加工，且能满足使用要求。

3 模具总体结构及工作原理

3.1 模具总体结构

该塑件的模具总体结构如图6所示。

图6 模具二维总装图

3.2 模具的工作原理

将模具安装在注塑机上，定模安装在注塑机的定模扳上，动模固定在动模板上。合模后，先使塑料在注塑机的加热料筒中受热熔融，而后注射机通过喷嘴将熔料通过主流道充满型腔，然后保压、冷凝后塑件成型，注塑完成。开模时，动模部分随动模板将分型面打开，在注塑机顶出作用下，推动顶杆运动将塑件顶出，然后合模，随着分型面的闭合，复位杆也对顶杆进行复位，然后进行下一工作循环。

4 结 语

利用UG软件对塑料水杯盖进行了产品的三维造型，在对塑件的尺寸精度、表面质量、结构工艺性进行分析的基础上，进行了分型面、浇口位置、型芯、型腔、模具等结构设计，设计过程中采用了计算机辅助模具设计，大大缩短了开发周期，降低了生产成本。

[1] 王树勋，朱亚林，梅 伶.注塑模具设计[M].广州：华南理工大学出版社，2005.

[2] 俞芙芳.简明塑料模具使用手册[M].福州：福建科学技术出版社，2006.

[3] 沈洪雷，周成彬.塑料注塑模具设计手册[M].北京：电子工业出版社，2010.

Development of Injection Mold for Plastic Cup Cover

LI Run-juan， ZHANG Yan-xia

(HenanRadio&TVUniversity,ZhengzhouHenan450008,China)

The 3D shape of the plastic cup cover is generated by the software UG. Based on the analysis of the structure process of the plastic parts, The gate location and the mould joint are selected，the core and cavity of the mould structure are designed. A large number of computer aided design is used in the course of design, which shorts the development cycle and reduces production cost.

UG; plastic; injection mold design; computer-aided design

2013-12-30

李润娟(1979-)，女，河南三门峡人，讲师，主要从事机械设计与制造方面的工作。

TG76

A

1007-4414(2014)02-0139-02