塑机与模具bookmark0复杂盒形塑件注塑模设计徐勇军，吴东明XuYongun，Wu -广东工贸职业技术学院机械工程系广东广州510510侧孔广4滑块成型塑件内部多个局部细微结构，并通过前模拉料销、限位拉杆和尼龙开闭器来控制开模运动顺序。在复位时采用弹簧和机械摆杆联合优先复位机构。模具结构合理运行可靠。
：盒形塑件；注塑模；模具结构1塑件结构工艺分析盒形塑件如所示，材料为ABS，收缩率为均厚度2.0mm.该塑件结构复杂，其四周有侧孔，内部由于装配需要有较多侧凸、局部凸台等结构。该塑件要求表面不能有注塑痕迹，具有一定的机械强度，较篼的耐磨性、阻燃性和尺寸稳定性。
由于塑件的四周有侧孔，故需向外侧抽芯才能成型塑件，考虑到模具结构，采用后模侧抽芯。根据分型面的选择原则，将分型面选在塑件最大投影面处。塑件内部的多个侧凸采用斜滑块成型，内部的小孔和凸起的局部结构采用后模上的镶件成型。
由于该模具四周有侧向成型，内部有多个斜滑块机构和顶针，为避免以上机构发生干涉现象，必须考虑推出机构的优先复位。
2模具设计要点2.1浇注系统设计根据塑件工艺要求和制造难度的考量，模具设计为一模一腔，且塑件成型面积较大、产品表面不能有注塑痕迹，因此采用潜伏式浇口进料。为了不在塑件的侧面留下浇口痕迹，将潜伏浇口设在后模推杆上；为了将浇口凝料能自动地用水口板推出，在用潜伏式浇口进料前，用点浇口进料，并在点浇口的对面设置冷料穴和拉料杆。
2.2成型零件设计为了延长前后模的使用寿命和前后模损坏后维修、更换的方便，而又不浪费价格昂贵的材料，前后模的设计均采用整体嵌入式制造，其中由于塑件内部的局部细小结构较多，后模在设计上又分为后模仁和后模框。由于塑件四周都有侧孔，则分模时分出四个滑块，利用斜导柱驱动。采用Pro/E的模具设计模块进行分模，为简化设计，后模部分镶件省略了，最后分模图如所示。前模仁、后模仁和后模框的立体图如至所示。
由于塑件外表面质量要求篼且底部表面质量未做特殊要求，通过已有经验和横向对比，在钢材的选择上，前模仁和滑块选用日本大同模具钢S-STAR，该模具钢是具有超镜面性、篼硬度和耐腐蚀的马氏体型不锈塑料模具钢。超镜面性使得塑件的外表面质量篼。模具后模仁部分选用NAK80，NAK80是一种预硬钢，具有良好的光性能、放电性能和良好的焊接性。由于后模仁上的细微结构多且复杂，较好的雕饰性和放电加工性保证了电极在后模仁上的加工。后模框选用SKD61，此模具钢对应我国的牌号（GB/T 1299―2000）是4Cr5MoSiVl，是应用最广的热作模具钢。SKD61模具钢具有良好的韧性和抗篼温疲劳性能，能承受温度骤变，具有良好的切削性能和光性能。
2.3顶出和优先复位机构设计通过分析可知，塑件的主要脱模应力集中在产品四周和塑件底部有凸起的位置，为了使整个产品在顶出时受力均衡，在塑件四周等位置布置了11根、1根、1根。另外，塑件有11个位置需采用斜滑块结构成型，这些斜滑块在开模时对塑件也有顶出作用。
由于该模具既有侧向滑块又有斜滑块和顶针，为避免滑块和推出机构相互干涉，在斜销还未插入斜孔前，所有的推出机构（斜滑块、顶杆）应回复到原来的位置，因此需优先采用复位机构。考虑到斜滑块和顶针数量较多，如单独采用弹簧优先复位，其安全可靠性不够；如单独采用机械式优先复位，恐因其复位的零件过多易导致卡死，在此采用弹簧和机械摆杆联合优先复位机构。
2.4温度调节系统设计通过控制模具温度，使注塑成型的产品具有良好质量和较高的生产效率。该塑件壁厚均，表面质量要求较高，产量较大。为了缩短成型周期，需要对模具进行冷却。要注意减小前后模侧镶块的温度差，要求模温波动不超过±2.5既保证管道冷却水湍流状态的流速和流量，还要保证足够的水压，出入水的温差控制在5C左右。
前模水路的布置分为两个部分：一是在水口推板上的两条直水路；二是在前模板和前模仁四周布置的四个冷却回路。后模水路的布置也分为两个部分：一是在后模板和后模框上布置的两个冷却回路；二是在四个滑块上布置的四个冷却回路，具体水路布置见。管道加工后，用止水塞控制冷却液的流动，前后模板内的水由前后模板引入，并在模板上加工沟槽，按上密封圈来防漏' 2.5排气系统设计该塑件属于一般的小型塑件，且不采用特殊的高速注射，因此可利用分型面和顶针与孔的配合间隙排气。
1-前模座板；2-模脚；3-水口推板；4-A板；5-斜销；6-滑块；7-水路；8-耐磨块；9-后模框；10-B板；11-垫板；12-方铁；13-上推杆固定板；14-上推板；15-下推杆固定板；16-下推板；17-后模座板；18-垃圾钉；19-斜滑块推杆；20-滑座；21-斜滑块；22-密封圈；23-滑块止位螺钉；24-滑块定位孔；25-压板；26-后模仁；27-前模仁；28-定位圈；29-浇口套；30-推板导柱；31-推板导套；32-斜滑块推杆；33-限位柱；34-顶针；35-拉料杆；36-复位弹簧；37-后模镶针；38-拉料销；39-拉杆；40-尼龙开闭器；41-限位拉杆；42-拉杆弹簧；43-限位螺钉；44-复位推杆；45-摆杆2.6模架的选择模架选择时，要考虑型腔和其他零件的布置，在保证模具结构合理的前提下，使模架尽量简洁。本模具选择简化型细水口FCH 170C220（FCH：简化细水口模架类型；5055：模板尺寸170：B板厚度170mm；C220：C板厚度220mm）模架。11个斜滑块推杆和多个顶针向前模方向移动，斜滑块推杆带动斜滑块和顶针一起将塑件顶出，在塑件被顶出的同时潜伏式浇口被切断，实现了塑件和浇注凝料的分离。
合模时，由于复位弹簧36的弹性回复和复位推杆44推动摆杆45，摆杆推动上下推杆固定板带动斜滑块推杆和顶针一起回复到原位，实现了顶出机构的优先复位。
4结语3模具工作过程模具结构如所示。模具开模时，由于拉料销38和尼龙开闭器40的作用，模具首先在I位置开模，同时二级凝料的点浇口被拉断。当开模到一定距离时，限位拉杆41和A板4接触，同时带动限位螺钉43向后模侧移动，移动到一定距离时，限位螺钉43和前模座板1接触，此时模具在位置打开，水口推板3将浇注系统凝料从主流道中拉出。模具继续移动，当开模力大于尼龙开闭器的摩擦力时，模具在I位置打开。此时，四组斜销驱动四周的滑块向侧向移动，直至移动到滑块止位螺钉位置，完成侧向分型和抽芯。模具继续向后模侧移动，当模具移动到达一定位置时，注射机顶杆顶推板，推板带动盒形塑件注塑模具利用潜伏式浇口，使塑件的表面质量得到了保证；外表面侧孔用滑块抽芯，内部多个局部结构采用斜滑块成型，并用前模拉料销、限位拉杆和尼龙开闭器来控制开模运动顺序。在复位时，由于斜滑块和顶针数量较多，采用弹簧和机械摆杆联合优先复位机构。模具结构合理，运行可靠。
