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關(guān)鍵字： 模具設(shè)計(jì)；側(cè)澆口；凝料；結(jié)構(gòu) 摘　要： 本文針對(duì)只能使用側(cè)澆口進(jìn)料的產(chǎn)品進(jìn)行分析，探討了側(cè)澆口澆注系統(tǒng)在模具中自動(dòng)切除的幾種方法，如延遲頂出法，預(yù)頂切除法和油缸滑塊切斷法，并舉例說明這幾種方法各自的特點(diǎn)及應(yīng)用。

隨著模具技術(shù)的不斷發(fā)展和注塑生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷普及，注塑模具必須滿足自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。在注塑生產(chǎn)過程中，要求流道廢料和產(chǎn)品自動(dòng)分開，產(chǎn)品（或廢料）自動(dòng)落下，流道廢料（或產(chǎn)品）用機(jī)械手夾走。目前，很多模具使用熱流道系統(tǒng)直接進(jìn)料，使用冷流道的模具就盡量使用潛伏式澆口或者點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。但由于不同的塑料、不同的產(chǎn)品形狀以及產(chǎn)品功能多樣化，對(duì)澆口都有不一樣的要求。本文針對(duì)那些只能使用側(cè)澆口進(jìn)料的產(chǎn)品進(jìn)行分析，探討了側(cè)澆口澆注系統(tǒng)在模具中自動(dòng)切除的幾種方法，如延遲頂出法，預(yù)頂切除法和油缸滑塊切斷法，并舉例說明這幾種方法各自的特點(diǎn)及應(yīng)用。

1 差動(dòng)式頂出切斷法

采用差動(dòng)式頂出切斷側(cè)澆注系統(tǒng)凝料，就是錯(cuò)開產(chǎn)品的頂出和澆口流道凝料的頂出時(shí)間。模具開模頂出時(shí)，先將產(chǎn)品頂出，澆口流道凝料留在動(dòng)模，待產(chǎn)品在頂針的作用下與澆口流道凝料脫離后，流道頂針再頂出流道，即把澆口流道凝料頂出。

下面以三通管塑件為例加以說明。如圖1示為三通管塑件，材料為POM。圓管外形，不能做潛伏式澆口；POM料，也不適合做點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)；從成本上考慮，做熱流道和三板模也不適合。經(jīng)綜合考慮，該產(chǎn)品宜采用側(cè)澆口進(jìn)料方式。產(chǎn)品在模具中的布排和澆注系統(tǒng)的開設(shè)如圖2所示。

三通管件注射模采用差動(dòng)式頂出的結(jié)構(gòu)如圖3所示。從圖3（a）中可以看出，在流道頂針4的杯頭下面有一銷釘5，固定在動(dòng)模座板8上，合模時(shí)由頂針面板6和銷釘5將流道頂針4位置固定，在流道頂針4的正下方位置的頂針托板7上開設(shè)一個(gè)頂針杯頭的行程擴(kuò)孔，起到延遲頂出的作用。A處的正錐形流道倒扣的作用是當(dāng)產(chǎn)品頂針頂出產(chǎn)品而流道頂針延遲的時(shí)候，把流道拉住，使流道和產(chǎn)品分離。圖3（b）為第一次頂出，產(chǎn)品先被頂出與流道分開，流道由于倒扣和擴(kuò)孔位置的作用不動(dòng)，直到頂針板走完流道頂針的擴(kuò)孔行程，實(shí)現(xiàn)澆注系統(tǒng)凝料與產(chǎn)品分離。當(dāng)擴(kuò)孔行程走完后，第二次頂出開始，如圖3（c），流道頂針開始起作用，把流道凝料頂出，頂出結(jié)束。

差動(dòng)式頂出法是目前最簡(jiǎn)單的一種側(cè)澆口自動(dòng)切斷方式，但由于產(chǎn)品上澆口的斷面不整齊，經(jīng)常會(huì)留有澆口殘料在產(chǎn)品上，影響產(chǎn)品外觀，因此這種方案只用在外觀要求不高的產(chǎn)品上。

2 預(yù)頂切斷法

預(yù)頂即預(yù)頂出，可以在注射到保壓過程中，頂出軸的頂棒就能實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和后退的功能。當(dāng)注塑機(jī)射出開始的任意時(shí)間經(jīng)過后，預(yù)頂出棒可以前進(jìn)到澆口處，將其切斷。模具內(nèi)的澆口剪切針會(huì)把成型品的澆口部壓縮（切斷），成型品和流道因此而分離。澆口剪切針的前進(jìn)時(shí)間由時(shí)間控制器來自由調(diào)整，圖4為具有預(yù)頂切斷澆口功能的注塑機(jī)控制面板的參數(shù)設(shè)置。

預(yù)頂出在注塑機(jī)上的設(shè)定方法：

(1) 將預(yù)先頂出模式ON/OFF設(shè)定為ON。

(2) 預(yù)先延遲時(shí)間設(shè)定（盡量以0.01秒為單位）。

預(yù)先延遲時(shí)間，是預(yù)先動(dòng)作開始時(shí)間，從射出開始到各動(dòng)作開始時(shí)間的設(shè)定。一般的設(shè)定是：射出時(shí)間+保壓時(shí)間的一半左右，如果在射出過程中進(jìn)行預(yù)頂動(dòng)作，由于澆口處處于閉合狀態(tài)，可能會(huì)造成模具的損壞；如果冷卻時(shí)間太長(zhǎng)，塑料固化，澆口堵塞，澆口剪切針負(fù)荷過重，有可能折斷。

(3) 預(yù)前進(jìn)位置、速度、前進(jìn)停止時(shí)間的設(shè)定

“預(yù)前進(jìn)位置”的設(shè)定，要很好理解模具結(jié)構(gòu)，從預(yù)想的頂出行程的一半左右慢慢增加，最后以0.01mm為單位的設(shè)定來確認(rèn)成型品。

“預(yù)前頂出前進(jìn)速度”的設(shè)定，先把速度設(shè)定為較慢的5mm/s，然后根據(jù)成型的狀況慢慢增加。

“停止時(shí)間”的設(shè)定，停止時(shí)間是澆口切斷針剛好切斷澆口時(shí)的時(shí)間，一般在較柔軟的狀態(tài)進(jìn)行澆口切斷時(shí)有效。

(4) 預(yù)后退位置設(shè)定

設(shè)定澆口切斷結(jié)束后的返回位置。一般設(shè)定成與預(yù)頂開始時(shí)位置一致，后退速度一般要比前進(jìn)時(shí)設(shè)定的動(dòng)作要慢些。

設(shè)定好的參數(shù)如圖5示。

模內(nèi)澆口剪切過程如圖6。由圖可知，要實(shí)現(xiàn)預(yù)頂功能，除了在注塑機(jī)上要有預(yù)頂?shù)臋C(jī)能外，還需要注意模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在模具上，除了流道剪切針之外的所有其它頂針底部都要擴(kuò)孔，保證頂針可以有一定的行程，其擴(kuò)孔距離就是流道剪切針的預(yù)頂距離。

并不是所有的注塑機(jī)的控制器都有預(yù)頂?shù)臋C(jī)能，如果需要增加預(yù)頂機(jī)能則需升級(jí)控制器軟件，而注塑機(jī)必須要CNC控制裝置和AC伺服馬達(dá)。同時(shí)需要對(duì)傳統(tǒng)模具的頂出結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。改造前后模具的頂出結(jié)構(gòu)如圖7示。

3 油缸滑塊切斷法

油缸滑塊切斷法的特點(diǎn)是在澆口處的動(dòng)定模板上分別做兩個(gè)可動(dòng)的鑲件。模具兩次開模，定模單獨(dú)開一次模，定模板和定模座板分開。定模板內(nèi)的澆口鑲件固定在定模板上，在第一次開模時(shí)隨定模板一同不動(dòng)，定模板隨動(dòng)模一同后退，讓出切澆口流道的空間。第一次開模完成后注塑機(jī)暫時(shí)停止開模，油缸帶動(dòng)滑塊將澆口流道凝料推離產(chǎn)品，然后繼續(xù)第二次開模，最后頂出。圖8為某產(chǎn)品布排和進(jìn)料方式及模具結(jié)構(gòu)示意圖。

模具動(dòng)作順序如圖9（a）、（b）所示。

(1) 定模一側(cè)第一次開模，定模澆口流道鑲件固定在定模板上，定模板向后退開一段距離。定模澆口流道鑲件同流道冷料分開，讓出空間。

(2) 第一次開模動(dòng)作完成后，油缸往前推，推動(dòng)動(dòng)模流道鑲件切斷澆口。

(3) 油缸滑塊切斷澆口后，注塑機(jī)繼續(xù)完成開模動(dòng)作，然后頂出制品。

此方案的特點(diǎn)是澆口切斷面平整，一般用在要求較高的產(chǎn)品上。唯一的缺點(diǎn)是成本較高，加工較為困難。

4 結(jié)束語

綜上所述，側(cè)澆口澆注系統(tǒng)凝料自動(dòng)切斷的方法各有特點(diǎn)，差動(dòng)式頂出法是目前最簡(jiǎn)單的一種側(cè)澆口自動(dòng)切斷方式，但產(chǎn)品外觀質(zhì)量較差；預(yù)頂法需要注塑機(jī)有預(yù)頂?shù)臋C(jī)能，并且在模具結(jié)構(gòu)上，除了流道剪切針之外的所有其他頂針底部都要擴(kuò)孔，保證流道剪切針可以有一定的預(yù)頂距離；油缸滑塊切斷法的澆口切斷面平整，產(chǎn)品外觀質(zhì)量較高，缺點(diǎn)是成本較高，加工較為困難。因此，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)和客戶的要求，綜合考慮各個(gè)方面的因素，選擇一種較為合適的側(cè)澆口澆注系統(tǒng)凝料自動(dòng)切斷的方案。

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