概要：通過對雙側(cè)鉸鏈護(hù)套的分析，從精密注射模的設(shè)計(jì)要求出發(fā)，介紹了外形不規(guī)則復(fù)雜塑件分型面的框架選擇和精定位的優(yōu)化設(shè)計(jì)，闡述了保證精密塑件的功能、頂出順暢和固定可靠的功能塑鉤的設(shè)計(jì)技巧，說明了模具排氣和均衡頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。模具投入生產(chǎn)后，塑件質(zhì)量穩(wěn)定，符合客戶要求。

引 言

在精密注射成型過程中，影響塑件質(zhì)量的因素包括塑件材料、注射工藝、注射模、注塑機(jī)等幾個方面，其中注射模是實(shí)現(xiàn)精密注射成型的前提和保證，精密注射模的設(shè)計(jì)與制造不同于一般的注射成型，在設(shè)計(jì)精度、模具精確定位、封料設(shè)計(jì)、型芯固定、塑件排氣和頂出系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)與溫控等方面提出了更高的要求。

塑件結(jié)構(gòu)工藝分析

圖1所示雙側(cè)鉸鏈護(hù)套是汽車發(fā)動機(jī)線束用的 一款專用插座護(hù)套，材料為耐高溫PA66，塑件共有8個功能塑鉤，其中有5個1.8mm的小塑鉤和3個 7.8mm的大塑鉤，用于線束裝配時安裝端子，塑件兩側(cè)均帶有鉸鏈，在裝配好端子后合上鉸鏈，起到 二次保護(hù)作用，確保端子固定可靠、接觸良好；除此之外，雙側(cè)鉸鏈護(hù)套外側(cè)還設(shè)計(jì)有外鎖緊鉤，用于塑件本身的固定(見圖1(a))；塑件外形較復(fù)雜，塑件最小壁厚在鉸鏈處，僅有0.45mm。綜上所述，采用一般的注射成形設(shè)計(jì)將難以保證塑件質(zhì)量，必須考慮精密注射成形的方法來進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與制造。

模具設(shè)計(jì)

分型面設(shè)計(jì)

精密注射模中，分型面設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的第1步，其選擇是否得當(dāng)對塑件質(zhì)量、模具使用和制造 有很大的影響，分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素。在設(shè)計(jì)分型面時首先要考慮兩側(cè)鉸鏈非常薄的0．45mm的尺寸和轉(zhuǎn)角 ，盡可能讓這部分能整 體自然地過渡，如果在此處出現(xiàn)拼縫線，易使注射 成型的塑件在拼縫線處留下應(yīng)力集中，在后續(xù)裝配時發(fā)生脆斷現(xiàn)象，同時也會對熔融塑料流動造成不必要的負(fù)面影響。其次要盡可能不影響或少影響 塑件外觀，塑件的結(jié)構(gòu)決定了分型面應(yīng)從塑件的側(cè)翼去選擇(見圖2(a))。最后從精密注射模的加工 工藝性考慮，分型面選擇應(yīng)使模具分割成便于加工 的部件，以減少加工制造的困難。針對上述情況， 設(shè)計(jì)時重點(diǎn)抓住圖2(b)中12處為分型面的設(shè)計(jì)框架，其中第2、10、11處為圓弧，然后基于這些框架進(jìn)行分型面設(shè)計(jì)。

根據(jù)分型面的框架設(shè)計(jì)圖3（a）所示的分型面。 在精密注射模的設(shè)計(jì)中，精確定位是至關(guān)重要的， 一般注射模的導(dǎo)柱定位法(粗定位法)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能 滿足精密注射模的設(shè)計(jì)要求，精密注射模的精定位方法通常有在模架上設(shè)計(jì)2對或4對精定位塊，這 種方法在大中型的精密注射模設(shè)計(jì)中常用，另一種 方法是在模具里面借用鑲拼鑲塊、成型型芯、分型面等來進(jìn)行精定位的設(shè)計(jì)，基于這樣的優(yōu)化設(shè)計(jì)考 慮，設(shè)計(jì)了如圖3(b)所示的分型面，此分型面將6.32mm的尺寸設(shè)計(jì)為外斜6°的5.27mm的尺寸。外斜6°不會給外觀帶來新的影響，卻可以起到精定位的作用效果。

功能塑鉤的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)塑鉤的設(shè)計(jì)要重點(diǎn)突出保證功能、頂出順暢和固定可靠3個方面，為保證功能，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮塑鉤 處飛邊的生成位置、生成方向及控制方法。設(shè)計(jì)8個功能塑鉤時，在塑鉤的分型處有意增加了一小平面(見圖4(a))的封料設(shè)計(jì)，而不是直接按塑鉤的輪 廓進(jìn)行機(jī)械式設(shè)計(jì)，這樣即使有飛邊產(chǎn)生時，產(chǎn)生的是水平飛邊(平行于主分模面)而不是豎直飛 邊。水平飛邊可通過增加型芯高度，減小注射成型壓力等常規(guī)方法解決，而豎直飛邊很難解決，設(shè)計(jì)時就應(yīng)考慮預(yù)防避免。

頂出順暢主要是基于塑件的塑鉤孔之間有塑料隔層，尺寸窄而長，設(shè)計(jì)時要充分考慮使用脫模 斜度，以利于塑件的頂出，圖4(b)所示型芯要在有 效的成型長度尺寸19.75mm和22.6mm內(nèi)，在側(cè)記號面1～6上設(shè)計(jì)加工0.5。的斜度，提出表面粗糙度 要求對記號面進(jìn)行鏡面拋光，且拋光方向與脫模方向一致。模具中所有型芯必須固定可靠，才能確保 正常工作的基本要求，圖4(c)中為下模一小型芯，在設(shè)計(jì)推桿時，只設(shè)計(jì)寬度為1.8mm，而不是2.44mm的推桿，這樣可保證2.44mm寬的另一小型芯固 定可靠，且1.8mm的推桿工作時也不會牽涉影響到2.4mm的小型芯。

大鑲塊設(shè)計(jì)

大鑲塊的設(shè)計(jì)主要包含上模固定火鑲塊(見圖5(a))和型腔大鑲塊(見圖5(b))，上模固定大鑲塊外形尺寸設(shè)計(jì)為48.0mm x 44.0mm x 19.75 mm，型腔 大鑲塊設(shè)計(jì)為48.0mm x 44.0mm x 19.5 mm，材料應(yīng)選用耐磨性高、滲透性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)模具鋼SKD61，熱處 理硬度為45～55HRC。工作面上設(shè)計(jì)有斜度分型 面，兩者靠外形在?？蛑卸ㄎ?，用2個M5mm的螺釘固定在上蓋板上，型孔的設(shè)計(jì)均根據(jù)塑件決定。圖5(c)為型腔大鑲塊的三維圖，圖5(d)為上模大鑲塊的裝配效果三維圖。

排氣與頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

塑料填充模具型腔成型塑件的過程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，在精密注射設(shè)計(jì)中，考慮排氣是十分必要的，根據(jù)護(hù)套結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此設(shè)計(jì)中排氣設(shè)計(jì)可通過分型面、鑲拼間隙、塑件頂出等3種形式。 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，要注意兩點(diǎn)：①要有足夠的頂出力頂出塑件；②頂出系統(tǒng)的排布一定要均衡。為此在每只塑件上設(shè)計(jì)了10種20根推桿頂出，如圖7所示。圖7(a)為推桿在模具中的具體位置，圖7(b)為單獨(dú)顯現(xiàn)的均衡頂出布置圖。

10種推桿的設(shè)計(jì)見圖8。在圖8的右排中的推桿f~j 5種推桿由于塑件結(jié)構(gòu)限制使得頂出面積較 小且頂出距離相對較長，因而設(shè)計(jì)成階梯式，目的 是為了滿足推桿具有足夠的強(qiáng)度和剛度，確保頂出 機(jī)構(gòu)工作可靠，運(yùn)動靈活，制造方便，配換容易。

在精密注射模中，頂出機(jī)構(gòu)的推桿端面與型腔 平面的關(guān)系也有一定的要求，一般來說，推桿端面要高出型腔平面H=0.05～0.1 mm，具體見圖9。

模具工作過程

模具結(jié)構(gòu)見圖10。注塑機(jī)合模工作后，熔融塑料通過注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具的澆口套35，并最終進(jìn)入模具型腔，經(jīng)保溫保壓冷卻后，注塑機(jī)進(jìn)行開 模。塑件與潛伏式澆口自動切斷留在下模，拉料桿18一并作用同時讓流道凝料留在下模，開模結(jié)束后，注塑機(jī)頂出系統(tǒng)開始工作，固定在推桿固定板19上的推桿17頂出塑件，拉料桿18同時頂出流道凝料，取出塑件和澆口廢料，注塑機(jī)頂出桿退回，頂出系統(tǒng)在復(fù)位桿l6和復(fù)位彈簧12的共同作用下復(fù)位，模具一個工作回合結(jié)束。

1．定模座板 2．螺釘 3．圓柱銷 4．定模固定板5．定模固定鑲塊6．型腔鑲塊7．動模固定鑲塊8．動模 固定板9．動模鑲塊10．動模墊板 11．墊塊12．復(fù)位彈簧13．螺釘14．動模座板15．圓柱銷 16．復(fù)位 桿 17．推桿 18．拉料桿 19．推桿固定板20．推板21．螺釘22．動模鑲塊23~32．動模鑲塊 33．導(dǎo)柱 34．導(dǎo)套35．澆口套 36~44．定模鑲塊

結(jié)束語

精密模具精度雖然與零部件的加工制造、標(biāo)準(zhǔn)件的使用和裝配技術(shù)密切相關(guān)，但若在設(shè)計(jì)時沒有提出恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)需求，或者模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得不合 理，考慮得不周全，那么無論加工和裝配技術(shù)多么高，模具精度仍然不能得到保證。在對塑件的功能、性能分析的基礎(chǔ)上，把精密注射成型的重點(diǎn)融 合到設(shè)計(jì)中去，以分型面設(shè)計(jì)為起點(diǎn)，以提高型芯設(shè)計(jì)精度為根本，以排氣、頂出系統(tǒng)為保障，進(jìn)行精密注射模的設(shè)計(jì)，起到了很好的效果。