王前永

（山東特種工業(yè)集團有限公司，山東淄博 255200）

1 塑件結構分析

圖1 所示為多嵌件半殼襯套零件，該塑件為中空半圓球形狀，外徑φ43mm、內徑φ33mm，高度25mm；頂端中心開有通孔，孔徑φ20mm。塑件基體材料為用聚苯乙烯（PS）樹脂，為保證塑件性能，基體內均勻而緊密地嵌有800件規(guī)格為φ2×2mm的鋼質嵌件。

圖1 半殼襯套

2 成型工藝性分析

對半殼襯套結構進行分析，采用傳統(tǒng)注射成型工藝時，需提前把800個嵌件顆料裝入模具型腔內固定，合模，通過高壓把高溫塑料熔體快速填滿密集的嵌件縫隙進行注射成型，開模后頂出制品。而傳統(tǒng)注射成型方法存在的問題是大量的嵌件顆粒在模具型腔內固定難度大，模具腔內的嵌件顆粒密度無法定量控制，導致嵌件在模具型腔內分布不均勻，局部填充密實的嵌件顆料之間間隙過小，易造成塑料熔體流動不暢，無法填充滿模具型腔；同時塑料熔體填充不滿時，嵌件顆料易散落，生產過程中易出現清理不徹底，導致殘留嵌件顆料損傷模具。

3 成型工藝設計

多嵌件塑件注射成型，需要著重考慮嵌件數量的精確控制和嵌件在注射模腔內的排布，要確保嵌件顆料在模具腔內分布均勻、排列緊密，嵌件顆料之間要保留充足的間隙，便于塑料熔體填充。嵌件數量精確控制采用重量稱量方式，通過精密控制嵌件的總體重量，從而獲得精確的嵌件數量。為保證嵌件在模具型腔內均勻分布，結合注射模設計，將模具結構設計為分體結構，單獨設計了用于裝填嵌件的模具型腔組件；并對裝填嵌件后的模具型腔組件采取震動的方式，將嵌件顆料均勻地緊固在模具型腔內。注射成型工藝流程如下：

模具型腔組件裝配→模具型腔組件安裝到振動裝置上→嵌件精密稱量→定量嵌件裝入模具型腔組件的模腔內→開啟震動機均勻緊固嵌件顆料→模具型腔組件裝入模具結構件→在立式注塑機上注射成型→取出模具型腔組件→拆分模具型腔組件→取出帶有嵌件的塑件。

4 模具結構

多嵌件塑件注射模結構為分體式結構，包括模具結構件和模具型腔組件兩部分。

4.1 模具結構件

模具結構件包括：上模座板、下模座板、支柱、頂出組件（包括頂桿、回程桿和彈簧）；下模板（長方體形狀），上模板（其上方開設有“工”字型圓柱體形狀的流道)，隔熱板（其固定在上模板上方），導向組件（其分為導柱和導套），碰珠。

下模座板固定在設備上，中間部分上方固定安裝有頂出板。支柱（4 根），固定在下模座板的兩側以及在頂出板兩處中間位置。頂出組件包括頂桿、回程桿和彈簧，頂桿為4根細長的圓柱體，底端固定在頂出板上，回程桿（2根）固定在中間支柱的外此，回程桿下方各自安裝有一個彈簧。導向組件，其數量為4套，分為導柱和導套，導柱自上而下分別穿過澆口板、隔熱板、上模板與下模板，導套固定在導柱外側，位于上模板與下模板之間。下模板為長方體形狀，中間部位開設有用于安裝型腔組件的4 個圓柱形孔槽，下模板4 個角上開有4 個孔，回程桿和導向組件從中間位置穿過。上模板，其上方開設有“工”字型圓柱體形狀的流道，流道向下貫通到型腔組件內，注嘴流下的熔融狀態(tài)的塑料沿“工”字型流道流向4個型腔中，上模板下方開設有與下模板相對應位置的4個用于安裝型腔組件的定位沉孔，同時上模板上配做開設有4個定位孔，使得導向組件能夠穿過。料道板，其固定在上模板上方，隔熱板上方固定有上模座板，在隔熱板和上模座板中間位置開設有一個圓形孔，圓形孔內安裝有注嘴。碰珠位于下模板內部下方，在模具型腔組件和下模板之間。

4.2 模具型腔組件

模具型腔組件包括：上模、上芯套、上芯、下模、內芯和螺栓。上模上端留有圓形孔，孔內安裝有上芯，上芯與上模之間安裝有上芯套，上模下端開設有倒立的半圓球形狀的型腔，上模嵌套在下模上，內芯呈倒立的半圓球形狀，固定在下模上，并通過螺栓固定，嵌件顆粒裝入到內芯與上模之間的半圓球狀空隙中。

5 模具工作過程

生產前首先要裝配模具型腔組件，將上模與安裝有內芯的下模扣合到一起，并插入上芯，形成模具型腔空間；通過漏斗將鋼質嵌件倒入型腔空間內，再將上芯套壓入上模與內芯之間。將模具型腔組件安裝到震動機上進行震動，使上模、上芯、內芯三者的上平面平齊，保證嵌件顆料均勻地緊固在模具型腔內。

人工將模具型腔組件由震動機內取出，并安裝到下模板的定位沉孔內，回程桿回位，上模板壓緊上模；開啟立式注塑機，上模座板、隔熱板壓緊上模板，進行注射成型。塑件經保溫后，自動進行退料，料道板與上模板脫開，由人工將料把取出；回程桿頂起，將上模板頂起；頂桿頂起，將模具型腔組件由下模板定位沉孔內頂出，由人工將模具型腔組件取出，并將工件由模腔內取出。頂桿回位，人工將震動好的模具型腔組件裝入下模板的定位沉孔，進行下一工作循環(huán)。

圖2 半殼襯套注射模

6 生產中應注意問題

（1）由于嵌件較小，且數量眾多，要精確嵌件數量目前只能通過精密稱量方式實現?，F采用定容稱量方式，先通過固定容器進行預稱量，再通過天平稱量實現重量微調，從而精確控制嵌件數量。

（2）半殼襯套尺寸較小，按普通方法設計流道系統(tǒng)，流道占用材料多于塑件占用材料，材料利用率低；采用熱流道技術，材料利用率可以提高到95%以上。

7 結束語

采用上述注射成型工藝生產的多嵌件塑件，不但塑件尺寸精度滿足要求，而且尺寸一致性較好，滿足了大批量生產的要求。模具結構采用1 模4 腔設計，能夠一次注射成型4個半殼襯套，實現了高質量注射成型生產。