投影儀側蓋熱流道注塑模具設計

孫洪良

（江蘇悅達專用車有限公司，江蘇鹽城224007）

0 引言

投影儀作為一種可將視頻或圖像投射至幕布上的設備，正向著安全性更高、形狀更小巧便攜、性價比更高的趨勢發展。針對形狀小巧便捷和低成本這兩方面要求來講，注塑模具能很好地解決問題。本文關于投影儀側蓋的熱流道注塑模模具設計，是通過設計模具，更便捷地生產出美觀的側蓋，并盡量降低成本，使工廠獲得更好的經濟效益。

1 產品分析

該注塑件為投影儀側蓋，產品的外形體積不大，為外觀件，對于表面精度要求高，需要表面處理。為大批量生產注塑件，尺寸精度根據要求取為MT3。本塑件的材料選為ABS，ABS材料具有較好的流動性，在很大的溫度區間內能保持其自身的穩定性，能滿足客戶對于產品外觀多樣性的要求，因此ABS非常適用于辦公機器的制造。塑件結構如圖1所示。

圖1 投影儀側蓋

2 分型面的選擇

投影儀側蓋整體為長方形塑件，分型面的選取較為簡單，遵循最大輪廓處的要求進行選取即可。在NX中運用Mold Wizard模塊中的分型面設計命令來進行分型面設計。從產品側面能更直觀地看出分型面所在的位置，具體的分型面位置展示如圖2所示。

3 型腔排列及模仁尺寸

通常情況下，在一定的條件下增加型腔的數目，可以有效提高生產效率，但是型腔數量一旦增加，塑件的尺寸精度就會隨之降低，根據經驗得出降低程度在4%左右。具體的計算公式為：

式中：n為型腔的個數；δ為塑件的尺寸公差；ΔS為注塑成型時的尺寸誤差百分比。

圖2 產品的分型面位置

查閱產品的生產要求可知，塑件精度需要保持在MT3，根據MT3精度要求的數值計算可知，得到結果的值為1.94，取值接近2。因此，確定型腔的數目為2，即為一模兩腔的生產方式。

模仁尺寸除由塑件本身的尺寸決定外，還需將一模兩腔的布局模式考慮進去。本次設計中使用查表法來確定模仁尺寸，如圖3所示。

圖3 模仁尺寸

由圖3可知，模仁的長度為塑件長度加上兩邊余量，寬度為塑件寬度加上兩邊余量，高度為塑件本身高度加上H1和H2的值。已知塑件的外形尺寸為180 mm×35 mm×12 mm，H1和H2的值查表可知，因此取值H1=H2=30 mm。通過計算得出模仁的長為230 mm，寬為95 mm，厚為80 mm。

在NX的Mold Wizard模塊中，首先輸入工件尺寸，即上述模仁尺寸，再通過使用型腔布局命令來完成一模兩腔的型腔布局，得到的結果如圖4所示。

4 熱流道澆注系統

本產品根據一模兩腔的布局方式，需要使用多點式熱流道系統，再綜合型腔布局及產品本身來考慮，采用內加熱方式及開放式熱流道噴嘴。使用內部加熱的光滑流道，能一定程度上避免澆口拉絲現象的發生，在流道中熔融塑料的流動阻力小，流動時不易產生分岔，能有效進行工作，所以選擇開放式噴嘴。

圖4 型腔布局

在NX中，使用建模命令和裝配來完成熱流道組件的建模設計。本次設計中使用的熱流道系統如圖5所示。

圖5 熱流道組件

5 澆口結構

澆口是熔融塑料通過流道進入型腔的位置，澆口位置的正確選擇可以避免生產中遇到產品收縮不均勻、產品外觀不美觀等實際問題，還可以在一定程度上促進生產效率的提高。

在NX中，通過使用澆口位置選擇器這個命令來幫助分析澆口位置。如圖6所示，紅色部分是最為合適的澆口位置。再根據選擇澆口位置的原則來綜合考慮，確定使用多澆口方案。

圖6 分析結果

然后是澆口形式的選擇。因為內加熱方式的使用和需要避開產品本身的外觀區域，本次設計需要使用間接澆口。因為設計采用間接澆口，為了保證填充物在冷流道能保持湍流狀態，需要添加加熱裝置來保證精確控溫。另外，在分流道中，為避開塑件的外觀區域，需在塑件內壁進行注塑，因而分流道的澆口采用潛伏式澆口。

在NX/Mold Wizard中使用設計流道命令，從標準庫中調用合適的流道，并修改參數，進行添加，再用定位命令進行精確定位，將其移動到確切的位置。最后的結果如圖7所示。

圖7 澆口

6 模流分析

在NX的Mold Wizard模塊中，快速填充功能可以為模具提供模流分析，實現塑料流動進入型腔狀態的仿真，通過查看分析結果來幫助設計者糾正問題，完善設計。首先確定澆口位置，并簡化模型，如圖8所示。

圖8 模流分析部件

然后選定熱流道作為流道類型，設置熔融塑料的進入口作為進澆處開始分析，驗證模流的可行性。分析結束后，查看并展示分析結果，如圖9所示。

圖9 模流分析結果

由圖9可知，趨向于藍色部分的是熔融塑料到達較慢的地方，趨向于紅色部分的是熔融塑料最快到達的地方。通過時間顯示，結合示意圖的展示來看，熔融塑料能在短時間內迅速填充進入型腔，設計合理。

7 結語

針對塑件注射成型提高生產效率的需要，本文介紹了一副一模兩腔熱流道注塑模具的設計。模架選用大水口系統的二模架，成型脫模采用斜導柱和滑塊相對運動來實施塑件的最終頂出脫模。本產品在內表面存在多個倒扣機構，因而需要設計斜頂桿機構，以便制品頂出。采用內加熱方式及開放式熱流道噴嘴對延長流道實施加熱，內加熱系統成本低，且適用于長周期的生產。