接線盒膠木結構件注塑模具設計

一、塑件分析

本文所描述的塑件是接線盒上的一個結構件。作為接線盒主體部件之一，其要與多個部件配合，產品結構較為復雜，主要有以下幾個特點：

產品上有八個貫穿整個產品的異型孔，要求具有比較高的形狀精度和相對位置精度；

產品上具有多出小孔結構，直徑尺寸不到4mm；

產品上的小孔與異型孔聯通，這將增加模具設計制造的難度；

產品接近中間的位置有一圈寬度僅為2mm、深度最深處達3mm的凹槽；

由于配合的需要，產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。

此結構件選用膠木（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構件。

二、模具結構設計

該塑件為批量生產，考慮到產品本身結構的復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構。考慮到型腔結構復雜，且產品要求較快填充滿型腔，應采用直澆口進料。

1.成型零件結構設計

（1）由于產品結構非常復雜，且部分細微結構尺寸精度要求較高，所以成型零件采用鑲拼結構，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構，以保證其較高的相對位置精度。

（3）由于要生產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生滑動現象，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.澆注系統設計

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一模的時間較短，產品的表面質量要求較光潔。由于產品的結構比較復雜，為了能夠快速充填滿型腔，采用單一型腔布局，直澆口進料，這樣進料口較大，能夠滿足快速充填的要求。

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

（2）澆注時間分析。圖2是用軟件進行的塑件填充分析，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.側抽芯及鎖緊機構設計

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

側向抽芯的鎖緊斜面，直接加工在定模板上，不再另外設楔緊塊，以便縮小模具的整體體積，使模具結構更加緊湊。但進行這樣的設計必須保證斜導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柱相對于水平面的傾角，否則無法完成側向抽芯。由于塑件左右兩側的抽芯長度不一樣，為了節省成本，同時減小模具的整體尺寸，兩側的斜導柱的長度也要做成不等的。

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

4.推出機構設計

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

事實上本模具的抽芯力主要是側向的抽芯力，在完成了側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的推桿推出已經能夠滿足要求。而推桿的位置應該選擇在下模凸出部分的中間位置。

三、結束語

本模具在設計的過程中，充分考慮了注塑的產品結構的復雜性和具體的生產要求，在設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微結構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，滿足了產品快速填充的要求。

第三，通過使用抽芯導向滑塊，解決了在側向抽芯距離較大時，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，使得模具結構更加緊湊。

（作者單位：浙江省寧波技師學院）