接线盒胶木结构件注塑模具设计

一、塑件分析

本文所描述的塑件是接线盒上的一个结构件。作为接线盒主体部件之一，其要与多个部件配合，产品结构较为复杂，主要有以下几个特点：

产品上有八个贯穿整个产品的异型孔，要求具有比较高的形状精度和相对位置精度；

产品上具有多出小孔结构，直径尺寸不到4mm；

产品上的小孔与异型孔联通，这将增加模具设计制造的难度；

产品接近中间的位置有一圈宽度仅为2mm、深度最深处达3mm的凹槽；

由于配合的需要，产品上的多处棱角部位，倒圆角半径极小，这对模具加工提出了较高的要求。

此结构件选用胶木（又称电木）作为原料，因为胶木具有非常好的绝缘性能，特别适合作为电器的结构件。

二、模具结构设计

该塑件为批量生产，考虑到产品本身结构的复杂性以及模具制造的成本，采用“一模一腔”的布局，模具采用普通的两板式结构。考虑到型腔结构复杂，且产品要求较快填充满型腔，应采用直浇口进料。

1.成型零件结构设计

（1）由于产品结构非常复杂，且部分细微结构尺寸精度要求较高，所以成型零件采用镶拼结构，这样做既能对成型零件尺寸或位置较高部分的成型零件单独进行加工，保证了加工精度，降低了加工成本，而且也便于热处理、修配和更换。

（2）型腔、型芯模块采用斜面锁紧的精定位结构，以保证其较高的相对位置精度。

（3）由于要生产的零件上有两组位置精、尺寸精度要求较高的通孔和异型孔，所以成型这些孔的镶件单独加工，镶嵌于成型主体的模具体积块上，和体积块的配合选用H7／k6的过渡配合，以便拆卸、修配和更换。同时，为了保证镶件不会沿着与之配合的通孔发生滑动现象，在体积块的另一端使用挡块顶住镶件。

（4）注意到零件的两侧的两个凹陷的曲面，由于有配合要求，因此形状和尺寸精度要求较高，零件这部分壁厚很薄，若和模具体积块做成一体很难加工，所以也做成镶件，同时还能起到对模具体积块的定位作用。

2.浇注系统设计

本模具由于镶嵌件较多，若采用多型腔布局势必大大增加模具的加工和装配难度，并且考虑到此塑件要求生产一模的时间较短，产品的表面质量要求较光洁。由于产品的结构比较复杂，为了能够快速充填满型腔，采用单一型腔布局，直浇口进料，这样进料口较大，能够满足快速充填的要求。

（1）最佳浇口位置分析。其分析结果如图1，最佳浇口位置为图中深蓝色的区域（左图），但是由于深蓝色区域型腔结构较为复杂，不适宜作为进料位置。同时注意到零件另一面的淡蓝色区域也很适合作为进料位置（右图），并且淡蓝色区域型腔结构较为简单，因此选择淡蓝色区域作为进料位置。

（2）浇注时间分析。图2是用软件进行的塑件填充分析，得出填充完成型腔所用的时间为0.92秒，满足快速填充的要求。

3.侧抽芯及锁紧机构设计

由于此塑件最大抽芯距离较大，可达5.4cm，相当于抽芯方向上塑件整体尺寸的90%，因此设置了抽芯导向滑块。在进行侧向抽芯时，将固定侧向型芯的滑块用螺钉固定于抽芯导向滑块上，通过抽芯导向滑块与动模板上的T型槽配合导向。这样的设计可以大大减小侧向抽芯滑块的体积，降低抽芯力。

侧向抽芯的锁紧斜面，直接加工在定模板上，不再另外设楔紧块，以便缩小模具的整体体积，使模具结构更加紧凑。但进行这样的设计必须保证斜导柱的中轴线与楔紧斜面平行，或者使斜面相对于水平面的倾斜角大于斜导柱相对于水平面的倾角，否则无法完成侧向抽芯。由于塑件左右两侧的抽芯长度不一样，为了节省成本，同时减小模具的整体尺寸，两侧的斜导柱的长度也要做成不等的。

需要说明的是，由于注塑产品的原料为酚醛塑料，属于热固性塑料，在进行产品生产时，模具本身要进行加热，所以模具结构中属于动配合的部件，如抽芯导向滑块和动模固定板之间以及斜导柱和抽芯导向滑块之间的间隙要做的比普通注塑模具大些。否则在模具进行生产时由于模具温度较高，会出现活动部件胀死的现象。

4.推出机构设计

本模具采用推杆推出，推杆的布设位置的选择是推出设计的关键。推杆设置位置的选择原则是设置在产品对型芯包紧力最大的位置，并且为了避免产品在推出时被顶破，一般应该选择产品的壁厚较大的位置。经过综合考虑，最终选择的推杆布设位置如图3所示。

事实上本模具的抽芯力主要是侧向的抽芯力，在完成了侧向抽芯以后剩余部分对下模的包紧力并不大，所以选用四根Φ3的推杆推出已经能够满足要求。而推杆的位置应该选择在下模凸出部分的中间位置。

三、结束语

本模具在设计的过程中，充分考虑了注塑的产品结构的复杂性和具体的生产要求，在设计的过程中解决了如下问题：

第一，通过对将尺寸精度较高的细微结构做成镶嵌件单独加工，保证了塑件的精度，同时可以有针对性地进行尺寸控制。

第二，通过选用直浇口和最佳浇口位置分析，满足了产品快速填充的要求。

第三，通过使用抽芯导向滑块，解决了在侧向抽芯距离较大时，滑块体积过大的问题。

第四，通过将楔紧斜面直接加工在定模固定板上，省去了独立的楔紧快，减小了模具的外形尺寸，使得模具结构更加紧凑。

（作者单位：浙江省宁波技师学院）