摩托車空氣濾清器模具的設計與分析

錢志芳

摘 要：摩托車空氣濾清器是摩托車發動機進氣系統的重要附件，其功能主要是濾去空氣中的雜質，以減少發動機缸內運動部件的磨損，還可防止灰塵等雜質堵塞化油器孔道。根據摩托車空氣濾清器的技術要求及結構特點，對其注射模具的澆注系統、分型面進行了設計，并在實踐應用中驗證了模具設計的正確性。對同類塑件和結構的模具設計具有一定的指導意義。

關鍵詞：空氣濾清器 模具設計 澆注系統 分型面

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（b）-0076-03

Abstract：Motorcycle air filter is an important accessory of the motorcycle engine intake system， its function is to filter out impurities in the air in order to reduce the engine cylinder moving parts wear， but also to prevent dust and other impurities blocked carburetor channel. According to the technical requirements and structural characteristics of the motorcycle air filter， the pouring system and the parting surface of the injection mold are designed， and the correctness of the mold design is verified in practice. It has certain guiding significance to the mold design of similar plastic parts and structures.

Key Words：Motorcycle air filter； Mold design； Pouring system； Parting surface of the injection mold

摩托車空氣濾清器（簡稱空濾器）是摩托車發動機進氣系統的重要附件，其功能主要是濾去空氣中的雜質，以減少發動機缸內運動部件的磨損，還可防止灰塵等雜質堵塞化油器孔道。空濾器是以空氣濾紙為鑲件放置到模具中，經注塑機注塑，使得濾紙四周與塑料熔合在一起而成。作為功能部件，合格的空濾器可以保證汽油燃燒充分，廢氣達到排放要求，既節省能源，又保護環境。模具的質量很大程度上決定了空濾器的質量，為保證產品的合格率和質量，應廠家要求，在充分分析產品結構及功能特點的基礎上，設計該款模具。

1 型腔數量的確定

型腔有多型腔和單型腔之分，單型腔模具與多型腔模具相比，單型腔模具生產的塑料制品，形狀和尺寸變化較小，尺寸穩定性好，在注塑成型時的工藝參數易于控制，模具結構簡單緊湊，模具制造成本比多型模具低。但是，單型模具產量低，產品的成本高。由于該產品是把濾紙當作鑲件放到模具里成型，而且濾紙為瓦楞形狀，在放鑲件時比較麻煩，再考慮到該產品模具的流道設計等問題，故采用單型腔模具制造。

2 分型面的設計

常用注塑模的分型面位置及形狀如圖1所示。

如何選擇分型面，需要考慮的因素比較多，由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、流道設計、嵌件位置、形狀及頂出方法，模具制造、排氣、操作難易等多種因素的影響，因此，分型面的選擇應綜合分析比較，保證產品在生產過程中更容易操作，提高產品的生產效率，降低產品成本。

產品的分型面一般設計在產品的外形最大輪廓處，盡可能使產品開模后留在動模側，保證脫模不受影響，因此，空濾器選擇斜面分型，如圖2所示。

3 流道及澆口的設計

流道的設計直接影響產品的性能、外觀和生產操作的難易及生產效率。

澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。除直接澆口外，它是澆注系統中截面積最小的部分，但卻是澆注系統的關鍵部分。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質量的影響很大。

澆口可分為限制性澆口和非限制性澆口兩種。非限制性澆口起著引料、進料的作用，限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態，迅速而均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調節澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質量，同時還起著封閉型腔，防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。

常用的澆口形式有以下幾種：直接澆注口，側澆口，扇形澆口，平縫澆口，環形澆口，盤形澆口，輪輻澆口，爪形澆口，點澆口，潛伏澆口，護耳澆口。澆口的形式與塑料制品相互適應。由前所述，不同的澆口形式對塑料熔體的充型特點、成型質量及塑件的性能會產生不同的影響。

模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模之后，有時還需要修改澆口尺寸。通常在實際制作和生產中，根據產品的形狀和要求，一般有下述幾項原則可供參考：盡量縮短流動距離；澆口應開設在塑件最厚處；必須盡量減少或避免熔接痕；應有利于型腔中氣體的排除；考慮分子定向的影響；避免產生噴射和蠕動；不在承受彎曲或沖擊載荷的位置設置澆口；澆口位置的選擇應注意塑件的外觀質量。

因為空濾器產品比較特殊，它的中間部分為空氣濾紙，四周為塑料，所以該產品的進料口只能是在四周的塑料邊框上。在四周塑料邊框上進料有兩個方向可以選擇，一個是垂直于濾紙折疊方向，一個是平行于濾紙折疊方向，如果進料口放在平行于濾紙折疊方向，如圖3所示。由于該產品是以空氣濾紙為鑲件，把空氣濾紙放到模具里成型的產品，濾紙不同于金屬鑲件，剛性較差。在塑件充型過程中，濾紙會向垂直于濾紙方向翹曲，由于塑料流動的不確定性，會使最外邊的濾紙露出塑料的表面，影響產品的外觀。

因此，該模具在設計的時候，澆口的位置選擇在垂直于濾紙的方向，并且在垂直于濾紙的兩個方向同時開澆口，這樣既可以確保濾紙不外露，又可以縮短塑料的充型距離，確保塑料熔體能充滿整個型腔，還可以減小充型壓力，減小熔接痕。由于該產品是方框形塑件，綜合考慮澆口開設方向和產品的形狀和尺寸，最終采用如圖4所示的四點側澆口進料。

在注塑成型過程中，主流道因受四點側澆口的影響，距離會較長，這對充型不利。為保證產品生產的合格率和產品質量，采用點澆口流道和側澆口進料的綜合設計形式，流道設計如圖5所示。

產品設計信息如圖6所示，生產使用如圖7所示，制件如圖8所示。

4 結語

空濾器模具采用單型腔，點澆口形式進澆，傾斜分型面設計。在設計的過程中，還綜合考慮了排氣、模具冷卻水的布局、頂針的位置等。生產使用中，工人操作方便，既降低了工人的勞動強度，又提高了生產效率。制件合格率和質量均符合設計要求。

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