注塑設(shè)備是一個應(yīng)用范圍很廣的極有前途的塑料機械，必須跟上塑料制品的發(fā)展，不斷開拓創(chuàng)新，才能具有生命力。高能耗、低性能、低效率、低功能的塑機必將被淘汰，塑機的市場必將越來越廣。塑機就意味著高精密、高潔凈、快速，而模板是注射機合模系統(tǒng)中的重要零件,具有固定模具和運動導(dǎo)向的定位基準作用,模板結(jié)構(gòu)和加工精度及其剛度都將影響到整機的使用性能,直接關(guān)系著zui終制品的質(zhì)量。動模板做為鎖模機構(gòu)的移動模板，其關(guān)系到模具準確迅速的啟閉，動模板的剛性影響到制品成型的精度，動模板的潔凈度直接影響到制品的潔凈度。目前國內(nèi)對動模板結(jié)構(gòu)的研究主要集中在保持相似模板剛性下如何使模板的重量更輕，為此引進各種軟件對模板進行有限元分析為模板結(jié)構(gòu)的研究提供支持，其對模板的創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)從而實現(xiàn)創(chuàng)新功能的研究開發(fā)較少，且其對模板的有限元分析方法和注塑機的專業(yè)特性結(jié)合的不夠緊密，分析得出的結(jié)論對注塑機實際應(yīng)用產(chǎn)生效果的指導(dǎo)意義也有進一步提升的空間，所以在此將提出進一步的創(chuàng)新方案，對將來注塑機的研發(fā)提供了一種新的思路。
　　
　　創(chuàng)新型動模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　
　　目前國內(nèi)傳動機鉸式注塑機的鎖模機構(gòu)，其動模板在高速移模時由拉桿進行導(dǎo)向，動模板兩側(cè)底部裝有可以調(diào)整高度的滑腳來承力，這種結(jié)構(gòu)摩擦力大且摩擦力不均導(dǎo)致機器移模速度慢且不穩(wěn)定，移模導(dǎo)向精度低;拉桿與動模板之間的機械移動摩擦需不斷的增加潤滑油造成對塑料制品及環(huán)境的污染;傳統(tǒng)動模板結(jié)構(gòu)在受鎖模力時變形量較大，對高精密制品的成型有一定程度的影響。
　　
　　針對以上問題的解決技術(shù)方案：一種新型高精密高潔凈快速鎖模機構(gòu)，它有拉桿、動模板、模具、線性滑軌、傳統(tǒng)其他鎖模組件組成;動模板*由線性滑軌支撐及導(dǎo)向，與拉桿實現(xiàn)無接觸，這樣可實現(xiàn)高速移模響應(yīng)快，移模阻力小，拉桿與動模板移動時不接觸也就不再需要潤滑油從而達到潔凈的要求，但因為動模板在承受鎖模力時產(chǎn)生巨大的彎曲變形力作用在線性滑軌上會使線性滑軌的壽命降低，且設(shè)計時還必須考慮此變形力來選擇更高承載力的線性滑軌，所以如何設(shè)計動模板的結(jié)構(gòu)使其變形力對線性滑軌的影響盡可能的低，且還要求動模板安裝模具的區(qū)域變形量越小對成型塑料制品的精度就越高，所以一個創(chuàng)新型動模板的結(jié)構(gòu)就應(yīng)運而生。
　　
　　1.設(shè)計思路
　　
　　對于一個上下機鉸布置的鎖模機構(gòu)，機鉸對動模板的推力也為上下布置，動模板中間區(qū)域通常用來安裝模具，所以動模板的變形是上下兩邊緣zui大，中間水平面的變形理論上為零，所以設(shè)計安裝線性滑軌的部位盡可能靠中間水平面且與下邊緣斷開，下邊緣的變形就無法傳遞給線性滑軌；四個角位直接設(shè)計為空位從而避開拉桿實現(xiàn)無接觸；動模板的傳力結(jié)構(gòu)設(shè)計成類似A字骨架結(jié)構(gòu)，上下鉸耳即為A字骨架結(jié)構(gòu)的2個腳，動模板的安裝模具區(qū)域即為A字骨架結(jié)構(gòu)的頂部，中間有加強筋板設(shè)計使得鎖模力通過A字骨架結(jié)構(gòu)的2個腳傳遞到安裝模具區(qū)域從而達到高剛性低變形的要求。
　　
　　2.創(chuàng)新型動模板的受力與變形分析
　　
　　SolidWorksSimulationXpress為SolidWorks用戶提供了一種容易使用的初步應(yīng)力分析工具。SimulationXpress通過在計算機上進行模擬測試設(shè)計而取代昂貴并費時的實地測試可降低成本及上市時間。以3200kN鎖模機構(gòu)的動模板為例用SolidWorks來設(shè)計模型并用SolidWorksSimulationXpress來分析應(yīng)力及變形，材料選用QT500-7，為了能看到zui嚴重的應(yīng)力與變形，對動模板安裝模具全部設(shè)計成T型槽結(jié)構(gòu)并在碼模面上打上各種頂針孔力求與實物一致;為了得到更貼合實際注塑機的受力情況，在此對受力分析的約束選擇在模具的分型面上，即模具的分型面要求變形越小則成型出的塑料制品精度就越高。根據(jù)JB/T7267-2004塑料注射成型機的行業(yè)標準，此3200kN鎖模機構(gòu)的拉桿內(nèi)距為670mmx670mm,所以測試模具外形直徑為560mm,用solidworks在此動模板碼模面上生成測試模具時要求即在左邊的合并結(jié)果處不要勾選，則測試模具與動模板即為2個零件，受力分析時其約束固定面選擇測試模具的分型面，這樣對動模板的任何部
　　
　　位都不做任何的固定約束從而使動模板得到的應(yīng)力圖及變形圖更接近真實的狀態(tài)。對于注塑機模板變形量的控制，廠家一般都是根據(jù)已經(jīng)有的實驗數(shù)據(jù)與經(jīng)驗，加大部件尺寸以保證塑機模板的變形量滿足要求[1-3]。在美國，沒有現(xiàn)成公布的允許值可以使用，但是一個良好的實用值是在模具對角線上，取值在0.0001--0.0002mm/mm[4]。對于國內(nèi)模板拉彎應(yīng)力許用值小于120MPa就很安全了。
　　
　　動模板zui大拉彎應(yīng)力圖可以得到zui大拉彎應(yīng)力為98.7MPa滿足設(shè)計要求；動模板應(yīng)力圖發(fā)現(xiàn)整個動模板的zui大應(yīng)力點在碼模面的上下頂針孔邊上，因為這里開孔會有些應(yīng)力集中，但應(yīng)力zui大值為106MPa也小于120MPa，所以此動模板強度足夠。
　　
　　動模板變形圖發(fā)現(xiàn)對角線遠點的變形撓度為0.163mm,通過計算此2個對角遠點的距離為956mm,按照美國的0.0001--0.0002mm/mm計算得到其為0.0956--0.19mm,所以此模板的變形撓度可以滿足高剛性要求。下邊緣的變形撓度為0.195mm,左側(cè)邊緣的變形撓度為0.103mm，從這2個邊緣的變形撓度數(shù)據(jù)可以判斷：當動模板在受鎖模力時，上下兩邊緣的變形撓度zui大，兩側(cè)的變形撓度更小，所以安裝線性滑軌的部位設(shè)計在與動模板的兩側(cè)連接可以減低動模板變形力對線性滑軌的影響。
　　
　　結(jié)論
　　
　　（1）機鉸式注射成型機的動模板動模板的傳力結(jié)構(gòu)設(shè)計成類似A字骨架結(jié)構(gòu)更有助于將鎖模力從鉸耳位傳遞到靠近動模板中心的模具區(qū)域，鎖模力大部分直接傳遞給模具，動模板的彎曲變形減少意味著剛性更好，能夠提高塑料制品的成型精度。
　　
　　（2）此動模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計在高速移模時無需與拉桿接觸，無需潤滑油，達到潔凈要求。
　　
　　（3）此動模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用線性滑軌進行導(dǎo)向支撐，使得機器移模響應(yīng)快，阻力小，可以到達快速移模的要求。
　　
　　（4）在此提出了一種更接近注射機實際工況的動模板應(yīng)力與變形的分析方法，其核心是以模型中的測試模具的分型面為約束條件的分析方法，此方法分析得到的結(jié)果更加符合機器的真實受力情況。