電動玩具汽車附件注射模設計

孟少明 聶慧萍 陳 晨

(①湖南化工職業技術學院機械工程系，湖南 株洲412004;②中航工業南方航空工業(集團)有限公司，湖南 株洲412000)

兒童電動玩具車出現已經有很長一段時間了，但是興起卻是近幾年的事情。兒童電動車做為兒童玩具的一種，對于孩子們來說非常奢侈。但它既可以當做孩子的騎行工具，又可以幫助兒童鍛煉駕駛技能增強靈活應變的能力，現在隨著生活水平的提高，因而越來越受家長們的青睞，這也就帶動了兒童電動玩具車的發展。本文針對3 種電動玩具汽車附件，進行組合注射成型，既能節約模具成本、設備成本、人力成本，更能提高產品的生產效率。

1 產品結構及特點分析

3 種產品結構如圖1 所示。材料都為ABS，收縮率都為0.5%。代號分別為18103、18104、17790，其中17790 外形尺寸小，結構簡單，最大外形尺寸為24 mm×16 mm×13 mm，最小壁厚1 mm，最大壁厚1.5 mm，實心圓柱直徑3 mm，18103 與18104 結構相似，都為半圓形結構，唯一的區別就是18103 最頂面的6 個突出圓柱都為實心，而1804 最頂上面的6 個突出圓柱有2個具有圓形沉孔;反面位置，18103 是6 個圓形沉孔，18104 只有4 個圓形沉孔。零件圓形半徑為56. 6 mm，最小壁厚0.8 mm，最大壁厚1.5 mm。根據產品的結構，尺寸大小，為提高生產效率，減少生產成本，決定3 種零件放在一套模具中組合注射成型。

2 模具結構設計

2.1 排位設計

由于打算3 種零件一起在一套模具中組合注射成型，3 種零件在模具中的排位十分重要，排位的結構，決定了模具制造的難易程度，產品生產效率的高低以及產品成型質量的好壞。綜合3 種零件的結構、尺寸以及澆注系統對產品成型質量的影響等因素，經過與客戶的溝夠，確定模具排位結構如圖2 所示。采用每種零件一模四腔的排位方式，圖中虛線為澆注系統設計構想。

2.2 分型面設計

由于3 種零件結構都比較規則、簡單，根據圖2 的排位結構設計，因此采用18103 與18104 的底平面和內壁曲面作為大分型面，結構如圖3 所示。17790 零件結構簡單，分型面中未體現，具體在模具結構三視圖中體現。

2.3 澆注系統設計

由于產品比較細長，尺寸精度要求較高，外表面光滑，模具采用一模十二腔的三板模結構及點澆口澆注系統。

通過運用MoldFlow 軟件進行流動分析，得到如圖4 所示最佳澆口數量和位置以及合理的流道形狀和排布位置，并對澆口尺寸、流道尺寸進行了優化。在主澆口和分流道的末端設有冷料穴，以防止澆口被熔料前鋒面上的冷料堵塞。由于模具是三板模，為了使凝料能順利從主流道和分流道中脫離，將澆口套的流道設計成錐度為3°的錐形。

2.4 前、后模結構設計

由于3 種產品總體結構都不算太復雜，主要是外部與內部比較多的突起與凹坑，而排位設計采用的是一模十二腔的結構，為了便于前、后模制造、為了降低模仁毛坯成本，前、后模采用兩半對開式結構，采用定制半成品毛坯，大體結構電火花放電成型，局部采用小型芯鑲嵌。后模結構如圖5 所示，前面結構如圖6 所示。

2.5 后模鑲件設計

為降低前后模的加工難度，為降低后模仁的毛坯成本，為提高產品的成型質量，減少推出痕跡等，特設計后模鑲件結構如圖7 所示，部分鑲件作為成型推桿對工件進行脫模。

2.6 冷卻系統設計

模具冷卻系統設計主要是根據前、后模仁的結構特點以及模具元件的分布來布置水道。為了避免冷卻水道與相關的模具元件發生干涉，又不影響冷卻效果，決定在前、后模仁上設計一進一出的內循環式冷卻水道。

2.7 模具總體結構設計

模具總體結構如圖8 所示，采用三板結構，雙分型面開模，點澆口進料。

3 模具工作過程

本模具為三板模，最大外形尺寸為450 mm×400 mm×327 mm，頂出距離40 mm，模架采用龍記模架。模具工作過程:動、定模合模，熔料經塑化、計量后經注塑機注入模具密封型腔內，經保壓、冷卻后開模。開模時，在膠質41 的作用下，前模板10 和后模板6 之間的主分型面先分開，在拉料桿16 的作用下使澆注系統在點澆口位置與產品分開。繼續開模，當限位拉桿42 掛住前模板10，使得前模板10 與中間板12 分開，使主流道凝料分別從主流道襯套14 和前模扳10 中抽出。開模到一定距離，注塑機頂桿前進，頂出機構在推桿的帶動下將塑件從動模芯中頂出，當運動到頂出距離40 mm 時，對包緊在型芯上的塑件進行脫模和取出流道凝料。前、后合模，注塑機頂桿回退，頂出機構在復位桿20 和彈簧22 的帶動下將模具復位，行車感應器28對復位的正確性進行檢驗，完成一個注射周期。

4 結語

(1)根據3 種零件的結構特點與尺寸，模具采用一模十二腔結構，既能節約模具成本，也能降低用人與設備成本，還能提高生產效率;

(2)模具采用點澆口進料，雙分型面開模，能很好的保證塑件的外觀質量。

［1］王廣慶，劉澤生，閔旭光，等. 直板手機鏡片注射模設計［J］. 塑料，2006，35(6 ):96 -98.

［2］趙亞窮，王波，馮躍戰，等. 水表外殼上蓋注塑模具設計［J］.塑料工業，2012，40(6):65 -66.

［3］梅益，汪?？な迹? 復雜注塑零件翹曲最優化控制方法研究及應用［J］. 塑料工業，2013，41(6):52 -54.

［4］孟少明，陳晨. HTC 手機保護套注射模設計［J］. 塑料科技，2013(3):74 -76.

［5］張惠敏，田志強，楊露露.汽車拉門裝飾板注射模設計［J］.工程塑料應用，2008，36(6):61 -63.