接線盒膠木結(jié)構(gòu)件注塑模具設(shè)計

一、塑件分析

本文所描述的塑件是接線盒上的一個結(jié)構(gòu)件。作為接線盒主體部件之一，其要與多個部件配合，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要有以下幾個特點：

產(chǎn)品上有八個貫穿整個產(chǎn)品的異型孔，要求具有比較高的形狀精度和相對位置精度；

產(chǎn)品上具有多出小孔結(jié)構(gòu)，直徑尺寸不到4mm；

產(chǎn)品上的小孔與異型孔聯(lián)通，這將增加模具設(shè)計制造的難度；

產(chǎn)品接近中間的位置有一圈寬度僅為2mm、深度最深處達(dá)3mm的凹槽；

由于配合的需要，產(chǎn)品上的多處棱角部位，倒圓角半徑極小，這對模具加工提出了較高的要求。

此結(jié)構(gòu)件選用膠木（又稱電木）作為原料，因為膠木具有非常好的絕緣性能，特別適合作為電器的結(jié)構(gòu)件。

二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

該塑件為批量生產(chǎn)，考慮到產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及模具制造的成本，采用“一模一腔”的布局，模具采用普通的兩板式結(jié)構(gòu)。考慮到型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且產(chǎn)品要求較快填充滿型腔，應(yīng)采用直澆口進(jìn)料。

1.成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，且部分細(xì)微結(jié)構(gòu)尺寸精度要求較高，所以成型零件采用鑲拼結(jié)構(gòu)，這樣做既能對成型零件尺寸或位置較高部分的成型零件單獨進(jìn)行加工，保證了加工精度，降低了加工成本，而且也便于熱處理、修配和更換。

（2）型腔、型芯模塊采用斜面鎖緊的精定位結(jié)構(gòu)，以保證其較高的相對位置精度。

（3）由于要生產(chǎn)的零件上有兩組位置精、尺寸精度要求較高的通孔和異型孔，所以成型這些孔的鑲件單獨加工，鑲嵌于成型主體的模具體積塊上，和體積塊的配合選用H7／k6的過渡配合，以便拆卸、修配和更換。同時，為了保證鑲件不會沿著與之配合的通孔發(fā)生滑動現(xiàn)象，在體積塊的另一端使用擋塊頂住鑲件。

（4）注意到零件的兩側(cè)的兩個凹陷的曲面，由于有配合要求，因此形狀和尺寸精度要求較高，零件這部分壁厚很薄，若和模具體積塊做成一體很難加工，所以也做成鑲件，同時還能起到對模具體積塊的定位作用。

2.澆注系統(tǒng)設(shè)計

本模具由于鑲嵌件較多，若采用多型腔布局勢必大大增加模具的加工和裝配難度，并且考慮到此塑件要求生產(chǎn)一模的時間較短，產(chǎn)品的表面質(zhì)量要求較光潔。由于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為了能夠快速充填滿型腔，采用單一型腔布局，直澆口進(jìn)料，這樣進(jìn)料口較大，能夠滿足快速充填的要求。

（1）最佳澆口位置分析。其分析結(jié)果如圖1，最佳澆口位置為圖中深藍(lán)色的區(qū)域（左圖），但是由于深藍(lán)色區(qū)域型腔結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不適宜作為進(jìn)料位置。同時注意到零件另一面的淡藍(lán)色區(qū)域也很適合作為進(jìn)料位置（右圖），并且淡藍(lán)色區(qū)域型腔結(jié)構(gòu)較為簡單，因此選擇淡藍(lán)色區(qū)域作為進(jìn)料位置。

（2）澆注時間分析。圖2是用軟件進(jìn)行的塑件填充分析，得出填充完成型腔所用的時間為0.92秒，滿足快速填充的要求。

3.側(cè)抽芯及鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計

由于此塑件最大抽芯距離較大，可達(dá)5.4cm，相當(dāng)于抽芯方向上塑件整體尺寸的90%，因此設(shè)置了抽芯導(dǎo)向滑塊。在進(jìn)行側(cè)向抽芯時，將固定側(cè)向型芯的滑塊用螺釘固定于抽芯導(dǎo)向滑塊上，通過抽芯導(dǎo)向滑塊與動模板上的T型槽配合導(dǎo)向。這樣的設(shè)計可以大大減小側(cè)向抽芯滑塊的體積，降低抽芯力。

側(cè)向抽芯的鎖緊斜面，直接加工在定模板上，不再另外設(shè)楔緊塊，以便縮小模具的整體體積，使模具結(jié)構(gòu)更加緊湊。但進(jìn)行這樣的設(shè)計必須保證斜導(dǎo)柱的中軸線與楔緊斜面平行，或者使斜面相對于水平面的傾斜角大于斜導(dǎo)柱相對于水平面的傾角，否則無法完成側(cè)向抽芯。由于塑件左右兩側(cè)的抽芯長度不一樣，為了節(jié)省成本，同時減小模具的整體尺寸，兩側(cè)的斜導(dǎo)柱的長度也要做成不等的。

需要說明的是，由于注塑產(chǎn)品的原料為酚醛塑料，屬于熱固性塑料，在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時，模具本身要進(jìn)行加熱，所以模具結(jié)構(gòu)中屬于動配合的部件，如抽芯導(dǎo)向滑塊和動模固定板之間以及斜導(dǎo)柱和抽芯導(dǎo)向滑塊之間的間隙要做的比普通注塑模具大些。否則在模具進(jìn)行生產(chǎn)時由于模具溫度較高，會出現(xiàn)活動部件脹死的現(xiàn)象。

4.推出機(jī)構(gòu)設(shè)計

本模具采用推桿推出，推桿的布設(shè)位置的選擇是推出設(shè)計的關(guān)鍵。推桿設(shè)置位置的選擇原則是設(shè)置在產(chǎn)品對型芯包緊力最大的位置，并且為了避免產(chǎn)品在推出時被頂破，一般應(yīng)該選擇產(chǎn)品的壁厚較大的位置。經(jīng)過綜合考慮，最終選擇的推桿布設(shè)位置如圖3所示。

事實上本模具的抽芯力主要是側(cè)向的抽芯力，在完成了側(cè)向抽芯以后剩余部分對下模的包緊力并不大，所以選用四根Φ3的推桿推出已經(jīng)能夠滿足要求。而推桿的位置應(yīng)該選擇在下模凸出部分的中間位置。

三、結(jié)束語

本模具在設(shè)計的過程中，充分考慮了注塑的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和具體的生產(chǎn)要求，在設(shè)計的過程中解決了如下問題：

第一，通過對將尺寸精度較高的細(xì)微結(jié)構(gòu)做成鑲嵌件單獨加工，保證了塑件的精度，同時可以有針對性地進(jìn)行尺寸控制。

第二，通過選用直澆口和最佳澆口位置分析，滿足了產(chǎn)品快速填充的要求。

第三，通過使用抽芯導(dǎo)向滑塊，解決了在側(cè)向抽芯距離較大時，滑塊體積過大的問題。

第四，通過將楔緊斜面直接加工在定模固定板上，省去了獨立的楔緊快，減小了模具的外形尺寸，使得模具結(jié)構(gòu)更加緊湊。

（作者單位：浙江省寧波技師學(xué)院）