一种生产淘米盆的模具的制作方法

本发明涉及模具制造技术领域，具体涉及一种生产淘米盆的模具。

背景技术：

塑料盆具有重量轻、耐用、防水，制造成本低，耐腐蚀能力强，不与酸碱反应等优点，还是良好的绝缘体，且美观、方便。是值得人们信赖的产品，具有非常大的发展前途。塑料盆作为家庭日常用品，可应用为淘米盆，在聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯(ps)及丙烯青─丁二烯─苯乙烯共聚合物(abs)等塑料材料中，根据产品的使用条件和性能要求综合比较，发现聚乙烯(pe)最适合用于生产制造塑料淘米盆。塑料淘米盆的结构简单，尺寸精度和表面粗糙度要求为一般等级。其生产经营一般均需大批量生产，采用模具生产，具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点。模具是工业生产中使用极为广泛的主要工艺装备，是当代工业生产的重要手段。许多现代工业的发展和技术水平的提高，都取决于模具工业的发展水平。塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件模具的开发、设计与制造水平也必须越来越高。

目前，一般家庭采用的塑料淘米盆多为一般标准的盆形，其应用于淘米时，易发生米粒随水流流出盆体的情况，即使用手阻挡也还是会有米粒流出；为减少米粒的流出，就会选择淘米水不完全倾倒。这就会导致淘米不彻底或因多次清洗所致的大量水源消耗。现有的生产塑料淘米盆的模具结构较为普通，应用的生产周期较长，生产效率有待提高。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种生产淘米盆的模具，模具结构设计紧凑巧妙，可明显缩短生产周期，提高生产率并提高塑件产品质量，能满足大批量生产的需求；塑件产品应用于淘米时，盆内的水从通孔流出，能倾倒完全，且在不用其它东西挡住米的情况下，米粒也不会流出盆外。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种生产淘米盆的模具，包括从下到上依次设置的动模座板、支承板、型芯固定板、型腔板及定模座板，所述动模座板与支承板之间的两侧均设有垫块，所述型芯固定板、型腔板及定模座板依次重叠；所述型腔板下表面中部设有呈矩形排布的四个圆形型腔口，所述型腔口向上渐小延伸，形成整体式圆台形型腔，所述型腔外侧设有与型腔一一对应的侧抽芯装置，所述侧抽芯装置包括芯柱、限位槽及横向凸出部，所述限位槽设于芯柱上端，且限位槽与固定于定模座板上的限位块相嵌合，所述型腔腔壁上设有一个与凸出部相适配的通孔，凸出部面向型腔的一面上设有间距为2mm的凹槽；所述型腔内置有上部外形与型腔腔壁平行的型芯，型芯下部嵌入型芯固定板内，型芯上部与型腔腔壁之间留有孔隙，即为淘米盆浇注成型区，所述型腔板和型芯固定板的中心线上设有贯穿两者的拉料杆；

所述型腔两侧平行于其截面侧边各设三条在前后方向上延伸的冷却水道，冷却水道距离型腔腔壁的距离为10～15mm；

所述型腔上端面上方设有连通孔隙的浇口，所述浇口穿过型腔板上端面并与设于定模座板内的分流道连通，所述定模座板中心处设有连通四个分流道的主流道，应用时，所述主流道上端直接与注射机的喷嘴连接；

所述定模座板四角上设有依次贯穿定模座板、型腔板、型芯固定板及支承板的导柱和限位拉杆，所述导柱在型腔板部分的外侧设有导套，所述限位拉杆在型腔板上部部分的外侧设有连接定模座板的弹簧；

所述型芯中部设有呈矩形排布的四根推杆，所述推杆上端穿过型芯上端面，推杆下端固定在推杆固定板上，所述推杆固定板下方紧密贴合设有推板，且推板上设有贯穿推板和推杆固定板的短螺钉，所述推杆固定板和推板均设于两个垫块之间，且所述动模座板内设有顶部与推板下表面接触的支承钉，所述推板上设有依次穿过推板、推杆固定板、支承板及型芯固定板的复位杆，所述支承板上设有依次穿过支承板、推杆固定板、推板并钻入动模座板内的导柱二，所述导柱二在推杆固定板和推板部分的外侧设有导套二。

进一步地，为了加固稳定模具的结构，所述动模座板四角上设有依次贯穿动模座板、垫块、支承板及型芯固定板的长螺钉，所述支承板和型芯固定板四角上设有贯穿两者的销钉。

进一步地，考虑到侧抽芯装置会妨碍塑件的取出，则将侧抽芯装置设计为可移动式的：所述芯柱一侧中部设有拉杆，所述拉杆与液压缸的动杆通过连接器连接在一起，所述液压缸靠近芯柱一端固定有支架，所述支架另一端固定在型芯固定板上。

进一步地，考虑到主流道的防尘问题，在所述主流道内设有延伸至定模座板上表面的浇口套，且浇口套紧贴定模座板上表面的部分通过螺钉固定在定模座板上。

进一步地，所述型腔内贴附有型腔腔壁，包括厚度为67mm的型腔侧壁和厚度为50mm的型腔底板。

进一步地，所述主流道为圆锥形，其与注射机喷嘴的对接处设为半球形凹坑；所述分流道的截面形状为梯形；所述浇口为长漏斗形，且浇口内贴附有浇口壁。

上述模具的制造方法，包括如下步骤：

a.准备材料：先准备好动模座板、支承板、型芯固定板、型腔板、定模座板、推杆固定板、推板各1块，垫块2块，型腔壁、型芯、浇口壁各4个，长螺钉、短螺钉、导套二、弹簧、导套、限位块、侧抽芯装置、连接器、液压缸、支架各4个，导柱二、限位拉杆、导柱、拉杆各4根，主流道1个，分流道4个，浇口套1个，螺钉4个，拉料杆1根，销钉、支承钉各6个，复位杆6根，推杆16根，冷却水道12根；

b.型腔机构设置：先在型腔板上加工出型腔安装槽和侧抽芯装置安装孔，在型腔安装槽内贴附上型腔壁后，在型腔侧面加工出连接侧抽芯装置的通孔，并装上侧抽芯装置；在型腔板上加工出限位拉杆、导柱和拉料杆的安装孔，在限位拉杆的安装孔上部加工出弹簧的固定处并装上弹簧，再在型芯固定板上加工出型芯的安装孔并装上型芯，在型芯固定板上加工出限位拉杆、导柱、拉料杆、复位杆、长螺钉及销钉的安装孔；

c.注塑机构设置：在型腔板上正对型腔安装槽底部中心处加工出浇口安装孔并贴附上浇口壁，在定模座板上加工出主流道、分流道的安装孔，装入主流道、分流道后，在分流道末端加工出用于连通浇口的通孔，还有在定模座板上加工出导柱、限位拉杆的安装孔及限位块的安装槽，并装上限位块；

d.模具顶出机构设置：在推杆固定板上加工出推杆、短螺钉、复位杆及导柱二的安装孔并将推杆和复位杆安装固定在推杆固定板上，然后在推板上加工出短螺钉和导柱二的安装孔并用短螺钉将推杆固定板和推板固定在一起，装上导套二；

e.动模部分设置：在动模座板上加工出支承钉、长螺钉及导柱二的安装孔并装上支承钉，在垫块上加工出长螺钉的安装孔，在支承板上加工出限位拉杆、导柱、推杆、复位杆、导柱二、长螺钉及销钉的安装孔；

f.组装：先将模具顶出机构置于动模座板上表面，使得推板下表面接触支承钉顶部，将垫块置于模具顶出机构两侧，架上支承板后，装上导柱二；再将型芯固定板重叠在支承板上，并用销钉固定，使得推杆顶端穿透至型芯顶部，同时，复位杆上端与型芯固定板上表面平齐，钉上长螺钉；然后将型腔板重叠在型芯固定板上，使得型芯置于型腔内且型芯上部外形边与型腔腔壁之间留有孔隙，装上拉料杆和导套；接着重叠上定模座板，使得浇口安装孔正对分流道末端的通孔，限位块刚好嵌入侧抽芯装置的限位槽内，装上限位拉杆和导柱，在侧抽芯装置正下方的型芯固定板侧边上固定上支架，在支架上固定安装液压缸，在侧抽芯装置一侧嵌入拉杆，用连接器将拉杆与液压缸的动杆连接在一起；最后在主流道内塞入浇口套，并用螺钉固定在定模座板上，即完成模具结构上的组装；

g.冷却水道的设置：沿型腔截面侧边加工出三条在前后方向上延伸的冷却水道安装孔并装入冷却水道，再将冷却水道分别外接供水装置和排水装置。

3.有益效果

(1)本发明在型腔一侧开有通孔，并设有侧抽芯装置，侧抽芯装置的凸出部插入通孔内，凸出部面向型腔的一面刚好嵌入融合到型腔侧面内，使塑件外形为完整且均匀的圆台形；进一步地，凸出部面向型腔的一面上设有多条间距为2mm的凹槽，使得塑件相应位置上形成与宽度为2mm的通孔。应用于淘米时，盆内的水从通孔流出，能倾倒完全，且在不用其它东西挡住米的情况下，米粒也不会流出盆外。

(2)本发明采用一模四腔结构，提高注塑效率，增大产量；采用双分型面，分模时，顶部分型面先分开，可实现流道凝料的自动脱模；然后第二分型面分开，塑件停留在下部构件顶端，使塑件易于脱模，再辅助以四杆推出结构，可实现塑件的自动脱模，且塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观。使生产趋向高速自动化，可明显缩短生产周期，提高生产率，能满足大批量生产的需求。

(3)本发明采用点浇口，有利于保证塑件表面的质量。浇口为长漏斗形，有利于使料流加速；浇口设于型腔顶部中心的壁厚处，有利于缩短流动距离，保证熔料迅速地充满型腔；可提高充模速度，且有利于气体排出。

(4)本发明设有导杆将分型面两侧的机构串连在一起，在合模时起到定位导向作用：模具每次合拢时，都有一个唯一的准确方位，从而保证型腔的正确形状，引导正确合模步骤，避免型芯先进入型腔而破坏；在四杆推动机构的活动区间内也设有导柱，在推杆上顶和复位过程中起定位导向作用：推杆每次上顶或复位，都有一个唯一的准确方位，引导正确顶出模具和复位。另外，导柱在起作用过程中承受单向侧压力，起一定的缓冲作用。

(5)本发明沿型腔截面侧边加工出三条在前后方向上延伸的冷却水道安装孔并装入冷却水道。冷却水道沿着塑料收缩的方向设置，尽可能避开了塑件易产生熔接痕的部位，可充分吸收成形塑件所传导的热量,使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,并且实现冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留部位。可加快塑件的冷却速度，促进塑件成型。

本发明结构设计紧凑巧妙，可明显缩短生产周期，提高生产率并提高塑件产品质量，能满足大批量生产的需求；塑件产品应用于淘米时，盆内的水从通孔流出，能倾倒完全，且在不用其它东西挡住米的情况下，米粒也不会流出盆外。

附图说明

图1、图2及图3分别为本发明的主视图、侧视图、俯视图，其中，

图1为a-a阶梯剖视图；

图2的3/4为模具分开后ⅱ分型面以下的视图(能看到型芯和型芯固定板)，剩余1/4为合模后的视图(为了表达浇口套12)；

图3为b-b阶梯剖视图；

图4和图5分别为侧抽芯装置的侧视图和俯视图；

图6和图7分别为实施例中要生产塑件的剖视图(沿塑件中线剖开)和俯视图；

图8为冷却水道34的分布俯视图。

其中，1-动模座板，2-长螺钉，3-短螺钉，4-垫块，5-导柱二，6-支承板，7-限位拉杆，8-型芯固定板，9-型芯，10-弹簧，11-定模座板，12-浇口套，13-螺钉，14-导柱，15-导套，16-型腔板，17-拉料杆，18-销钉，19-复位杆，20-推杆，21-推杆固定板，22-推板，23-支承钉，24-限位块，25-侧抽芯装置，26-拉杆，27-连接器，28-液压缸，29-支架，30-导套二，31-型腔，32-凹槽，33-孔隙，34-冷却水道，35-浇口，36-分流道，37-主流道，38-型腔壁，39-浇口壁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例

1.产物规格

要生产的塑料淘米盆如图6和图7所示，其材料为聚乙烯(pe)，整体尺寸为大径φ241mm，小径φ123mm，高度为100mm，厚度为2mm。通过计算得塑件面积为1289.53㎝²。

2.选择注塑机

根椐塑件的表面积和厚度可以粗略的算出塑件的体积为：

v＝643.54cm²×2mm＝128.708cm³

为了实现高效批量生产，所需模具采用一模四腔式结构；一次性注入的塑料的体积为塑件体积加浇注系统中塑料体积，通过估算知浇注系统体积，所以一次性注入的塑料的体积为：

v总＝4×v塑+v浇＝4×128.708+17.16＝531.992cm³

根据以上计算的数据，由塑料制品的体积或重量查有关资料手册可选定注塑机型号。最终选用xs—zy—1000型卧式注射机。

3.设计模具

3.1型腔机构设计

如图、图2及图3所示，所述模具包括从下到上依次设置的动模座板1、支承板6、型芯固定板8、型腔板16及定模座板11，所述动模座板1与支承板6之间的两侧均设有垫块4，所述型芯固定板8、型腔板16及定模座板1依次重叠，动模座板1、定模座板11的尺寸均为900mm×1000mm；所述型腔板16下表面中部设有呈矩形排布的四个圆形型腔口，所述型腔口向上渐小延伸，形成整体式圆台形的型腔31，所述型腔31内贴附有型腔腔壁38，包括型腔侧壁和型腔底板，由经验数据和强度计算得，型腔侧壁的厚度为67mm，型腔底板的厚度为50mm；所述型腔31外侧设有与型腔31一一对应的侧抽芯装置25，如图4和图5所示，所述侧抽芯装置25包括芯柱、限位槽及横向凸出部，所述限位槽设于芯柱上端，且限位槽与固定于定模座板11上的限位块24相嵌合，所述型腔31腔壁上设有一个与凸出部相适配的通孔，凸出部面向型腔31的一面上设有间距为2mm的凹槽32；所述型腔31内置有上部外形与型腔31腔壁平行的型芯9，型芯9下部嵌入型芯固定板8内，型芯9上部与型腔31腔壁之间留有孔隙33，即为淘米盆浇注成型区，所述型腔板16和型芯固定板8的中心线上设有贯穿两者的拉料杆17。

3.2冷却机构设计

因为聚乙烯(pe)的冷却速度较慢，所以需要设置冷却机构。如图1和图8所示，所述型腔31两侧平行于其截面侧边各设三条在前后方向上延伸的冷却水道34，冷却水道34距离型腔31腔壁的距离为10～15mm。由于塑件厚度为2mm，则冷却水道34的直径取10mm；通过计算可得冷却水道34所需总表面积为0.64㎡，冷却水道34总长度为20.32m。

3.3注塑机构设计

所述型腔31上端面上方设有连通孔隙33的浇口35，所述浇口35穿过型腔板16上端面并与设于定模座板11内的分流道36连通，所述定模座板11中心处设有连通四个分流道36的主流道37，应用时，所述主流道37上端直接与注射机的喷嘴连接；为了便于流道凝料从主流道37中拔出，所述主流道37为圆锥形，其与注射机喷嘴的对接处设为半球形凹坑，所述凹坑的半径为20mm，所述主流道37的大端直径为13mm，小端直径为5mm；分流道36的截面形状有：圆形、梯形、u形、半圆形、矩形，其中圆形截面形状效果最佳，但其加工较难，但需开设在分型面两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合，u形和梯形都为常用形式，因梯形在设计时易确定尺寸，所以分流道36的截面形状为梯形，其梯形截面的大底边宽度为12mm，梯形截面的高度为8mm，分流道36长度为253mm；所述浇口35为长漏斗形，且浇口35内贴附有浇口壁39，浇口35底端直径取1mm。

3.4分型面设计

分型面溢料是热固性塑料注射模的突出问题。因此要求减少接触面积，增加接触压力，以改善塑料溢边问题。型腔周围外部的平面凹下0.5～1.0mm。分型面上不允许有孔穴或凹坑，表面硬度在hrc30以上。为实现流道凝料的自动脱模，将定模座板11与型腔板16的接触面定为ⅰ分型面；为了实现塑件的自动脱模，将型腔板16与型芯固定板8的接触面定为ⅱ分型面。

3.5模具顶出机构设计

所述型芯9中部设有呈矩形排布的四根推杆20，所述推杆20上端穿过型芯9上端面，推杆20下端固定在推杆固定板21上，所述推杆固定板21下方紧密贴合设有推板22，且推板22上设有贯穿推板22和推杆固定板21的短螺钉3，所述推杆固定板21和推板22均设于两个垫块4之间，且所述动模座板1内设有顶部与推板22下表面接触的支承钉23，所述推板22上设有依次穿过推板22、推杆固定板21、支承板6及型芯固定板8的复位杆19，所述支承板6上设有依次穿过支承板6、推杆固定板21、推板22并钻入动模座板1内的导柱二5，所述导柱二5在推杆固定板21和推板22部分的外侧设有导套二30。

3.6辅助机构设计

所述定模座板11四角上设有依次贯穿定模座板11、型腔板16、型芯固定板8及支承板6的导柱14和限位拉杆7，所述导柱14在型腔板16部分的外侧设有导套15，所述限位拉杆7在型腔板16上部部分的外侧设有连接定模座板11的弹簧10；

为了加固稳定模具的结构，所述动模座板1四角上设有依次贯穿动模座板1、垫块4、支承板6及型芯固定板8的长螺钉2，所述支承板6和型芯固定板8四角上设有贯穿两者的销钉18；

考虑到侧抽芯装置25会妨碍塑件的取出，则将侧抽芯装置25设计为可移动式的：所述芯柱一侧中部设有拉杆26，所述拉杆26与液压缸28的动杆通过连接器27连接在一起，所述液压缸28靠近芯柱一端固定有支架29，所述支架29另一端固定在型芯固定板8上；通过计算得侧抽芯装置25的抽芯距(该装置所要移动的距离)为4.3mm；

考虑到主流道37的防尘问题，在所述主流道37内设有延伸至定模座板11上表面的浇口套12，且浇口套12紧贴定模座板11上表面的部分通过螺钉13固定在定模座板11上。

4.制造模具

上述模具的制造方法，包括如下步骤：

a.准备材料：先准备好动模座板1、支承板6、型芯固定板8、型腔板16、定模座板11、推杆固定板21、推板22各一块，垫块4两块，型腔壁38、型芯9、浇口壁39各四个，长螺钉2、短螺钉3、导套二30、弹簧10、导套15、限位块24、侧抽芯装置25、连接器27、液压缸28、支架29各四个，导柱二5、限位拉杆7、导柱14、拉杆26各四根，主流道37一个，分流道36四个，浇口套12一个，螺钉13四个，拉料杆17一根，销钉18、支承钉23各六个，复位杆19六根，推杆20十六根，冷却水道34十二根；

b.型腔机构设置：先在型腔板16上加工出型腔31安装槽和侧抽芯装置25安装孔，在型腔31安装槽内贴附上型腔壁38后，在型腔31侧面加工出连接侧抽芯装置25的通孔，并装上侧抽芯装置25；在型腔板16上加工出限位拉杆7、导柱14和拉料杆17的安装孔，在限位拉杆7的安装孔上部加工出弹簧10的固定处并装上弹簧10，再在型芯固定板8上加工出型芯9的安装孔并装上型芯9，在型芯固定板8上加工出限位拉杆7、导柱14、拉料杆17、复位杆19、长螺钉2及销钉18的安装孔；

c.注塑机构设置：在型腔板16上正对型腔31安装槽底部中心处加工出浇口35安装孔并贴附上浇口壁39，在定模座板11上加工出主流道37、分流道36的安装孔，装入主流道37、分流道36后，在分流道36末端加工出用于连通浇口35的通孔，还有在定模座板11上加工出导柱14、限位拉杆7的安装孔及限位块224的安装槽，并装上限位块24；

d.模具顶出机构设置：在推杆固定板21上加工出推杆20、短螺钉3、复位杆19及导柱二5的安装孔并将推杆20和复位杆19安装固定在推杆固定板21上，然后在推板22上加工出短螺钉3和导柱二5的安装孔并用短螺钉3将推杆固定板21和推板22固定在一起，装上导套二30；

e.动模部分设置：在动模座板1上加工出支承钉23、长螺钉2及导柱二5的安装孔并装上支承钉23，在垫块4上加工出长螺钉2的安装孔，在支承板6上加工出限位拉杆7、导柱14、推杆20、复位杆19、导柱二5、长螺钉2及销钉18的安装孔；

f.组装：先将模具顶出机构置于动模座板1上表面，使得推板22下表面接触支承钉23顶部，将垫块4置于模具顶出机构两侧，架上支承板6后，装上导柱二5；再将型芯固定板8重叠在支承板6上，并用销钉18固定，使得推杆20顶端穿透至型芯9顶部，同时，复位杆19上端与型芯固定板8上表面平齐，钉上长螺钉2；然后将型腔板16重叠在型芯固定板8上，使得型芯9置于型腔31内且型芯9上部外形边与型腔31腔壁之间留有孔隙33，装上拉料杆17和导套15；接着重叠上定模座板11，使得浇口35安装孔正对分流道36末端的通孔，限位块24刚好嵌入侧抽芯装置25的限位槽内，装上限位拉杆7和导柱14，在侧抽芯装置25正下方的型芯固定板8侧边上固定上支架29，在支架29上固定安装液压缸28，在侧抽芯装置25一侧嵌入拉杆26，用连接器27将拉杆26与液压缸28的动杆连接在一起；最后在主流道37内塞入浇口套12，并用螺钉13固定在定模座板11上，即完成模具结构上的组装；

g.冷却水道的设置：沿型腔31截面侧边加工出三条在前后方向上延伸的冷却水道34安装孔并装入冷却水道34，再将冷却水道34分别外接供水装置和排水装置。

5.进行生产

将模具装在注射机上，先以80℃的温度预热1h；料筒内装有聚乙烯(pe)塑料料浆，开始注塑，注塑压力为90mpa；料筒前段温度为170℃，中段温度为200℃，后段温度为150℃，喷嘴温度为230℃，模具温度为70℃。注塑时间为52s，保压时间为3s，冷却时间为30s，成型周期为85s。

待塑件成型后，开模，注射机开模系统带动动模部分后移，由于弹簧10的作用，型腔机构随动模部分后移，模具首先在ⅰ分型面分开，流道凝料随之拉出，实现流道凝料的自动脱模。由限位拉杆7决定分开距离，分开到最大后，型腔板16停止移动，动模部分带着型芯固定板8继续后移，模具在ⅱ分型面分开，然后，侧抽芯装置25在液压缸28作用下向远离型腔31的方向移动，接着，推杆20在模具顶出机构的作用下将塑件推出，塑件在ⅱ分型面自动落下，实现塑件的自动脱模。

生产的塑件表面光滑，无飞边、毛刺。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。