厚板吸塑模具活动块机构的设计 口管春霞１，２ １．苏州大学机械工程学院口郭旭红 江苏苏州 ２１５００６ ２．维塔罗包装（苏州）有限公司 江苏苏州 ２１５１２６ 摘要：针对厚板吸塑产品模具倒扣的问题，采用模具设计的常用方法，结合实际产品，提出增加模 具活动块的设计方案。该设计方案经实际应用验证，解决了模具倒扣难题，为吸塑模具学者及同行提供 了同类产品模具设计的参考。 关键词：吸塑模具活动块设计 中图分类号：ＴＨ１２２；ＴＧ７６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—４９９８（２０１７）０１—００６９－０２ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｉｓｓｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅ－ｍｏｌｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍｏｆｏｒｍｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｔｈｅ ｒｏｕｔｉｎｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｏｌｄ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ａｄｄｉｎｇ ｍｏｖａｂｌｅ ｂｌｏｃｋｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｏｌｄ ｉｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｉｓ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｖｅｒｉｉｆｅｄ ｖｉａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｄｅ－ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｃｈｏｌａｒ ａｎｄ ｃｏｌｌｅａｇｕｅｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｉｍｉｌｒ ａｔｈｅｒｍｏｆｏｒｍｉｎｇ ｐｌａｓｔｉｃ ｍｏｌｄｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｔｈｅｒｍｏｆｏｒｍｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍｏｌｄ Ａｃｔｉｖｅ Ｂｌｏｃｋ Ｄｅｓｉｇｎ 厚板吸塑属于热成型吸塑，将热塑性塑料板材用 少．因此采用吸塑工艺符合产品开发的生产要求。 放疗机设备中连接前壳和后桶的装配环，其直径 尺寸较大，超过１ ｉｎ，且在结构上又要求有装配倒扣， 大多由两个半圆形的零件组成，形状如图１所示。 固定夹固定在模具上，在板材的两端加热，使板材变软 达到热塑性状态．再用真空泵抽干材料和模具之间的 空气，使已经软化的塑料板材吸附在模具表面上，待塑 料制品冷却后，反向吹气，使产品脱模。 厚板吸塑工艺最关键的部件是模具。模具设计最 忌讳的是产品结构上有倒扣［１］。通常都会采用滑块机 该装配环材料采用丙烯腈一丁二烯一苯乙烯塑料 （ＡＢＳ）加入聚碳酸酯（ＰＣ）。抗冲击性、耐热性、耐低温 性、耐化学腐蚀性及电气性能优良，易成型。装配环尺 寸稳定，易装配。 构或铰链机构来解决模具倒扣问题，但这些常见机构 并不适用于一些特殊结构的产品，如厚板吸塑产品。笔 者根据工作经验，采用增加活动块机构来解决厚板吸 塑产品倒扣问题。 目前在国内有很多学者对吸塑工艺及模具进行了 研究，但主要集中在家电领域，如李宜春等［２－３］设计了 一２装配环的结构分析 装配环的装配要求高，如厚度均匀、尺寸稳定等。 装配环半环如图２所示。吸塑模的放置通常采用水平 或竖直放置［ ，如果产品模具采用竖直放置，因装配环 套新型吸塑模具脱模机构，提高了冰箱内胆的生产 的高度较高，达５２５ ｍｍ，吸塑原材料板材厚度为６ ｍｍ。良率：徐明等［ ］对冰箱吸塑模结构设计和数值模拟技 术进行了详细的应用研究。目前在行业中。对厚板吸塑 工艺缺乏研究，为此，笔者主要从厚板吸塑工艺人手， 将导致装配环顶部材料厚度偏薄，但装配环要求 材料最薄厚度不能小于４．５ ｍｍ。显然可见，吸塑模只 有采用水平放置，才能确保装配环的成型技术要求。 以医疗设备放疗机装配环为研究对象，根据产品结构。 设计了其成型模具，解决了厚板吸塑的倒扣问题。 ３ 模具分析和设计 根据装配环的特性和尺寸，以及板材的厚度，模具 采用铝模，其摆放设计如图３所示。板材厚度为６ ｍｍ， 产品厚度要求为５ ｍｉｎ。板材和成品的厚度关系为： Ｓ１ Ｓ／Ｂ （１） １放疗机装配环简介 放疗机设备外壳大多采用吸塑工艺。吸塑产品质 量轻，加工性能优越，加之放疗机设备的品种多、数量 收稿日期：２０１６年７月 式中：．ｓ。为材料原始厚度，ｍｍ；Ａ为成品的表面积， ２０１７／１回 ｍｍ２：曰为成品的 投影面积，ｍｍ ；Ｓ 产品一起被带 起．然后人工 将活动块和产 为成品的平均厚 度，ｍｍ。 品分离，再将 活动块和模具 拼接起来，继 续下一模成 型。 铝模具上设计 有均匀排列分布的 真空孔．真空孔的 直径通常在０．３～１ ｍｍ之间．最大不 超过板材厚度的 整个活动 块由两个半圆 组成，如图６ １／２。相邻真空孑Ｌ的 距离在２０—３０ ｍｍ 所示。活动块的加工采用分片处理，给加工生产带来很 大的便利。 之间。如果产品尺 寸较大．则距离可 以适当放宽［ 。根 据该装配环的尺 寸．其铝模上的真 空孔直径设计为 ０．６ ｍｍ．孔距为３０ ｍｍ。 根据该装配环 ４结束语 经应用验证。笔者设计的带有活动块机构的模具 结构合理，不但解决了产品倒扣脱模难题，而且易操 作、产品质量高。应用这一结构，模具加工简单，成本比 常用的滑块机构和铰链机构低１０％，为之后类似的产 结构的装配要求， 需要保证内部尺 寸，因此只能采用公模成型。 装配环模具剖视图如图４所示，装配环结构上有 约ｌＯ。的倒扣，无法使模具直接脱模，如果强行脱模势 品模具设计提供了解决方案。 必会使装配环开裂。 参考文献 ［１］王兴天．注塑成型技术［Ｍ］．北京：化学Ｔ业出版社，１９８９． ［２］李宣春．冰箱门胆真空吸塑凹模脱模机构设计［Ｊ］．模具工 业，２００１（１１）：４Ｏ—４３． ［３］ 高永卫，管文华．一种冰箱内胆吸塑模具抽芯机构的设 计［Ｊ］．机械工程师，２００７（６）：１２３—１２４． ［４］徐明．冰箱内胆吸塑成型工艺优化方法研究［Ｄ］．镇江：江 苏大学．２０１０． ［５］李成海，庞俊忠．冰箱门内壳吸塑模设计［Ｊ］．模具技术， ２０００（５）：５９—６４． 吸塑模具常用的消除倒扣方法有增加铰链机构和 滑块机构Ｆｓ］．但这些机构需要有足够的运动空间 ．在 此装配环上是无法实现的。在设计模具的同时，考虑到 ［６］ 徐莹，邓益超．鼻液盒内衬垫的吸塑成型分析与模具设 计［Ｊ］．工具技术。２０１４，４８（１ １）：４ｌ一４３． ［７］雷先明．吸塑模规范设计［Ｊ］．模具＿Ｔ业，２０００（１２）：４２—４４． ［８］李国锋，李建军．吸塑模具抽芯机构设计方法［Ｊ］．塑料工 业，２００４，３２（２）：２６—２７． 放疗机的年用量不大，一年的最大用量是２００套，一套 放疗机生命周期为３０年． 此设计了一款带有活动块 的铝模，如图５所示。 ［９］张宝霞．冰箱内胆真空吸塑模常用脱模机构改进［Ｊ］．模具 工业，２０１１，３７（５）：６１—６４． 当吸塑成型时，板材受热变软后完全吸附在模具 表面，待成型后，经过一段时间保温，温度急剧下降，模 具的收缩率小于板材的收缩率＿１０］，产品紧紧地包裹着 活动块。降温后人工从模具上取下产品，活动块会随着 ［１０］唐志玉．塑料模具设计师指南［Ｍ］．北京：国防工业出版社， １９９９． △ （编辑 平 平） 回２０１７／１ 机械制造５５卷第６２９期
