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中空容器模具机械加工工艺的改进

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摘要:通过对中空药瓶模具的优化与改造,简单的阐述了原有模具生产技术中出现的问题,并以此为基础提出了优化改造的方案,促进了模具加工效率的有效提升。

关键词:注塑;吹塑;中空容器;模具;优化

医药中空包装市场需求不断增加的同时,使得整个市场的竞争也日趋激烈,再加上用户对于产品要求的不断增加。原有传统的双工位注塑、吹塑一体化中空容器成型模具设计方式,因为自身存在的一定的设计缺陷,所以不仅制约了产品产量与质量的提升,同时也无法满足市场发展的需要。因此,必须积极的进行原有模具的改造与优化,才能实现促进产品生产质量与效率稳步提升的目的。

1原模具结构及生产产品质量分析

在进行注塑、吹塑一体化中空容器成型模具结构与产品质量分析时发现,原有的成型模具主要利用两排型芯各配置一个吹塑组件的方式,在油缸的作用下,两组四块吹塑成型模块,通过互拉杆实现同步的开合。在这其中互拉杆结构是其中的关键。一旦互拉杆与吹塑模块之间出现了配合不准确的问题,那么就会因为因为吹塑模块闭合无法正常进行,而影响到产品的质量和产量。而传统的一步双工位注塑、吹塑一体化中空容器成型模具,则采用的是将六根互拉杆分为三组并将其设置于吹塑模块的上、中、下端,实现与吹塑模块之间的相互配合。在这种设计形式下,油缸进入工作状态后,各个吹塑模块在互拉杆的作用下完成联动闭合。经过长期的实践应用后发现,这种模具结构因为存在设计不合理的缺陷,所以导致实际生产过程中,经常出现产品质量不符合要求的问题。通过对原有模具结构所生产出来的产品质量的测量与分析后发现,各个注塑型坯模块单元都出现了靠外侧两个型腔吹塑产品成形难度大、速度慢且外观质量较差的问题。针对这一问题,通过不断的实验,如果采用Pro/E三维设计软件,在Pro/EMechanica环境下,利用在Pro/E建立的几何信息,选择热力分析模型进行分析的话,由于模具需要连续的生产,将熔料传热给模具的过程简化为平稳恒定的针对模具的加热过程的话,那么就可以准确的计算出实际的分析结果,为产品生产质量和效率的提升奠定了良好的基础。

2原模具结构存在的问题

首先,定模问题。由于受到原有模具结构的限制,定模过程中的热流道板采取的铣空避让的方式,导致热流导板强度的下降,再加上长期处于高温条件下,热流道板不可避免的出现了弯曲变形的问题。这些问题不仅对注塑型坯模板单元的位置轻度产生了影响,同时也增加了次品的数量。其次,动模存在的问题。吹塑模块中间的互拉杆是导致动模出现长度过大强度不足的主要问题。由于受到注塑机工作台的限制,模具的加工尺寸无法进行大的改动,再加上动模部分的合模导柱无法进行有效的加大,所以一旦合模时出现刚性不足的问题,必然会影响到最终是生产质量。假如用户要求产品壁厚较薄的话,那么生产出来的产品就会因为壁厚偏差过大,而导致产品合格率的下降。经过分析发现,原有的设计方案对动模产生的影响主要集中在以下几方面:(1)因为动模采用的是六根分为三组的互拉杆形式,增加了模具加工、装配、调试的难度,所以如果其中任意两组互拉杆长度或者装配精度出现偏差的话,那么都会对整个模具各个吹塑模块的闭合性产生不良的影响。(2)原有设计方案中的方形条互拉杆设计方式,采用的是截面尺寸为12mmx12mm的45型钢材,由于这种钢材的强度较低,所以在高压油缸的作用下就会出现变形的问题,最终对吹塑模块的闭合性产生不利的影响。

3中空容器成型模具优化

3.1动模的优化如果将原有动模的六根互拉杆设计方式改为四根,且将其分为两组,然后分别设置在吹塑模块的上下两端的话,同时将互拉杆的所使用的材料更改为Cr12,那么不仅互拉杆的强度得到了有效提升,同时也更加的稳定。经过详细的分析与计算,如果互拉杆截面尺寸为20mm×20mm,且同时采用两组互拉杆结构形式的话,那么不仅降低了模具安装和调试的难度,同时也确保了吹塑模块闭合的正常。在进行互拉杆结构优化改造时,不仅动模与定模的结构出现了变化,同时也节省了吹塑模块的位置,促进了吹塑模块刚度的有效提升。

3.2定模的优化如果动模结构发生变化的话,那么定模结构也必须进行相应的优化。由于动模中的吹塑模块中间,在设计时减少了一组互拉杆,因此,定模注塑型坯的模块也可以采取单排整体加工的方式进行加工。原有的设计方式,在产品加工时,必须对四单元进行装配的调整,而经过优化后则只需要对其中两排进行装配调整即可,这样不仅大幅度的减少了加工的时间,降低了产品加工的难度,同时也便于模具的装配,促进了模具精度的有效提升。正是因为定模与动模都进行了设计方面的优化,所以热流道板也随之发生了变化,热流道板中间不必在进行铣空,采取整一条的形式,不仅促进了热流道板刚性与强度的有效提升,避免了因为长时间导致的弯曲变形现象的出现,同时也确保了模具的稳定性,为产品生产质量和效率的提升奠定了良好的基础。另外,运用Pro/E软件对经过优化改造的注塑型坯进行温度分析发现,单排中靠近两端面的两模腔不仅散热的速度相对较快且温度也较低,而其它模腔的温度则基本保持一致,所以必须采取在每排两端注塑型坯独臂加设紫铜套的方式,实现保温的目的。这些保温措施的应用,不仅确保了各个型坯温度的基本一致,同时也保证了产品加工的质量和效率。

4结语

总之,因为受热对定模、动模的等产生的影响较小,所以经过长期的实践应用,在这种设计方式下生产出的产品将壁厚偏差有效的控制在了±0.06mm以内。不仅彻底解决了传统双工位注塑、吹塑模具生产过程中出现的产品质量不稳定的问题,缩短了模具生产的周期,同时也降低了模具生产的成本,促进了企业经济效益的稳步提升。

参考文献:

[1]莫持标.中空容器模具机械加工工艺的改进与优化[J].机械制造,2017,55(06):66-69+72.

作者:韩佳 单位:陕西国防工业职业技术学院

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