国家级专家 黄步明模板是注塑件机最重要的零件之一，它的成本是注塑件机成本的主要组成部分，模板断裂注塑件机就不能正常工作。从强度出发，当然是选用好的材料，而且尽量将模板的厚度做得厚一些，但这两点均提高模板的造价，影响整机成本，制造者从性能、价格综合考虑，现在模板大部分采用球墨铸铁铸造。这主要考虑：（1）球铁成本低、在模板上铸出加强筋或将模板掏空，可有效减少重量；（2）由于减少加工面及球铁本身容易切削加工，可有效减少加工成本；（3）球铁刚性较好，也具有一定硬度。尽管设计者已经充分考虑了模板的刚性、强度，但仍然有许多模板断裂的事故发生，这是什么原因呢？目前市面上大多数注塑件机采用肘杆式（机铰式）合模装置，一些进口注塑件机采用充液式（全液压式）合模装置，广东泓利机器有限公司（原顺德市秦川恒利塑机有限公司）采用四缸直锁二板式合模装置。下面对这几种合模装置模板断裂原因加以分析。图2.动模板一、肘杆式合模装置（一）模板受力分析对于前模板（如图1）来说，其受力好象用手帕包东西一样，要注意的是，中间挖空如果太大，或者在轴对称线附近有铸造缺陷、螺钉孔、销孔等缺陷，就有发生断裂的危险。对于动模板，在F3和F4的作用下，模板的变形如图2，由于力臂长，故水平轴线发生断裂的危险最大。对于后模板，其受力与前模板相近，但是从设计的角度出发，为了增加开模行程，势必要减少图3中A的尺寸，这也是后模板断裂的主要原因。（二）系统受力分析1．在肘杆伸直时，四根拉杆（哥林柱）必然受拉，由于加工及装配的原因，四根拉杆受力长度未必相同，这样受拉力也不同，作用在模板上的力也不同，这就容易引起模板局部超载而断裂。2．同样由于加工、安装的原因，如两边前后肘杆不等长、四根拉杆不等长、模板厚薄不均，甚至注塑件模具安装面不平行等均会使肘杆伸直后所受的力不同。当注塑件模具刚刚闭合，如果上下肘杆形成的初始角不同（如下图），即a1=a2，必然会使肘杆受力不均，严重时可达30％以上，那么注塑件模具受力也不均，这将使注塑件模具与模板接触面积减少，弯曲力增加，这必然导致模板受力不均而断裂。（三）肘杆的排列及注塑件模具安装1．肘杆主要分为上下排列或水平排列两种，如果不考虑润滑因素，只考虑装模方便，一般为H1≥H2，故采用水平排列时后肘杆的长度可考虑长些，以增加模板行程，这样，如果采用长条型注塑件模具，注塑件模具宽度B比L1小得多，则动模板比较容易断裂。当然，采用上下排列则注塑件模具水平轴线附近容易出现飞边，而且开模行程较小。2．注塑件模具安装面积太小，使模板所受的弯曲力大增，模板也容易断裂。（四）使用过程1．调模不当或安装不当，使4条拉杆（哥林柱）受力不均或锁模力超载均会造成模板断裂。2．对于加工一些投影面积大、粘度低的产品，如用PP做录像带盒及VCD盒子等，如果注塑件模具质量较差或受力不均，制品很容易出现飞边，出现飞边后，一方面胀模力增加，使肘杆、拉杆、哥林柱等负载增加，另一方面，肘杆可能越过中点，在开模时，肘杆在回到中点时就相当于给了注塑件模具等一个附加锁模力，过了中点后，系统恢复弹性，变形力与开模力的叠加就会使系统产生瞬时冲击，这种冲击力是造成模板断裂的主要原因。特别是当模板采用球铁铸造时，使用时间一长，铸件容易产生疲劳，当有铸造缺陷时，就特别容易断裂。所以，为了减少开模的困难，减少冲击，常把肘杆设计成斜排列（带有r角）如图6（1）或角排列（带有w角）如图6（2），但这两者均减少了力的放大倍数，并无法自锁，在锁模过程中必须继续向合模油缸补充高压油，增加能耗。二、（全液压）充液式合模装置充液式合模装置后模板的受力与肘杆式前模板的受力相同，后模板一般与锁模油缸铸造成一体，其主要问题是油缸本身的磨损及渗油问题。动模板的受力比肘杆式的动模板好得多，故一般较薄，也较少断裂。三、四缸直锁二板式合模装置二板式由于锁模力仅作用在前模板与动模板之间，其受力与肘杆式前模板相同，故不再加以评述。从以上分析中可以看出，肘杆式合模装置的模板比较容易断裂，这一点与其结构有关，因为它是靠整个系统的刚性变形产生锁模力的，而且，这种断裂往往有时还与使用等其它因素有关，故使用者要特别注意。全液压合模装置一般不出现超载现象。广东泓利机器有限公司（原顺德市秦川恒利塑机有限公司）生产的全液压四缸直锁二板式系列注塑件机除不超载外，由于采用四缸直锁锁模结构（如图7），拉杆（哥林柱）承受单个油缸的锁模力，这些油缸作用在模板四个角。四个油缸的油路是连通的，故锁模时，模板四个角上受力均衡。该机油路设计比较特别，它能够使锁模力随注射结束而分级大幅减少，可减少系统（包括模板、注塑件模具）承受高负荷时间60％或以上，故模板不易疲劳。而且，该注塑件加工模板采用45号钢板制造，从而不存在铸造缺陷导致的疲劳破坏的问题。这是该注塑件加工敢对锁模结构三包五年而其他注塑件加工家无法模仿的主要原因。总之，模板的断裂是很严重的事故，希望注塑件加工家在选购和使用注塑件机时要特别留意。 广东泓利机器有限公司