脚踏塑件注射模嵌件定位的结构设计

工业生产中使用的塑件，常会遇到在塑料中嵌入金属件或非金属件，构成不可拆卸的整体，通常称此嵌入件为嵌件。塑料中加入嵌件的目的在于提高塑件的强度和刚度，满足塑件某些特殊要求。对带有嵌件的塑料注射模设计，特别是嵌件为较大、较重且未经机加工的铸铁件的塑料注射模设计，嵌件在模具内如何保证其定位可靠是设计的关键。如果设计不当，在成型过程中受到高压塑料流的冲击时，嵌件就有可能发生位移而转动或塑料熔体挤入嵌件的预留孔中，影响塑件的成型甚至使塑件报废。下面介绍一种设置在推出机构上的弹性顶紧嵌件机构，能可靠有效地使嵌件定位在模具型腔中，避免嵌件产生转动或移动。

二、塑件工艺分析

图1为柄部尺寸不同，其它尺寸大致相同的两脚踏塑件图，应客户要求将两塑件做在1副模具内，1模4件。该塑件的塑料为软聚氯乙烯（SPVC），嵌件为铸铁件（HT150），重约1kg，柄部径向尺寸分别为φ28.5mm和φ20mm，柄部上有一销孔直径为φ7mm，铸铁件与塑件正面不对称，塑件正表面有按一定规则分布的凸起及凹坑。为降低塑件成本，铸铁件不作任何机械加工，直接由铸造得到。为此，铸铁件尺寸误差和表面变形均较大，这给其在模具中的定位和固定带来较大困难，是该副模具设计需要解决的重点问题和关键。





三、模具结构设计

根据脚踏塑件的结构特点及嵌件的设计要点，模具的结构设计见图2。





(1) 浇注系统的选择。

依据嵌件的设计要求，嵌件设计安放在定模一侧，型腔凹模位于动模上，模具采用潜伏式浇口进料。潜伏式浇口具有：①使进入型腔的塑料熔体为压向嵌件，可减少嵌件顶杆的受力，避免熔体进入嵌件柄孔中，造成塑件报废；②不影响塑件的外观质量，有利于将型腔内的气体从分型面排出。

(2) 嵌件定位的结构设计

因嵌件未经任何机加工，各部分的尺寸误差和变形较大，在模具定位时，首先考虑利用嵌件柄部φ7mm销孔用钢珠弹簧定位机构进行粗定位，然后针对嵌件较大、较重，且柄部与外形上下偏心的特点，在嵌件的端面上设计辅助顶紧机构与钢珠弹簧定位机构一起构成嵌件的定位与压紧，以保证嵌件在成型过程中的不产生偏转和漏料。本模具经多次试验，采用了活动顶杆12尾部加弹簧13的结构，辅助顶住嵌件5的端面，实现了嵌件的定位和压紧。避免了采用其他结构（如设计这种结构布置在动模板上，由于受动模板厚度的限制，活动顶杆较短，弹簧的压缩量较少）顶杆在使用的过程中容易憋死或复位失效的现象。这种结构，只要布置合理，结构简单可靠，活动顶杆无憋死或复位失效的现象。

四、模具工作过程

合模前，人工将嵌件5放入型芯套4中，由钢珠弹簧定位机构进行粗定位，合模时，由于嵌件顶杆13较长，将首先碰到嵌件5的端面，并在弹簧力的作用下顶住嵌件5，这样可防止最后合模过程因冲击、振动使嵌件偏斜，还可使嵌件的底面与型芯套的端面可靠接触，然后，复位杆2使推杆机构复位。注射成型时，由于采用潜伏式浇口进料，塑料熔体为压向嵌件以及活动顶杆顶住嵌件，嵌件不会产生偏斜和漏料。成型后，开模时，动模部分向后移动，塑件随动模后移，主流道凝料同时被拉料杆11从浇口套中拉出。当动模退到一定位置时，安装在动模内的推出机构在注射机顶出装置的作用下，使推杆8、嵌件顶杆13、拉料杆11和分流道推杆12分别将塑件及浇注系统的凝料从动模板7和冷料穴中推出。

五、结束语

该模具采用钢珠弹簧定位机构以及在推出机构上巧妙地设置弹性嵌件顶杆结构，从而满足了塑件成型的要求，又使铸铁嵌件定位可靠，推出时弹性顶杆又可作推杆使用，一举两得，且结构简单，嵌件定位可靠，活动顶杆无卡死现象，是一种可行的嵌件定位、顶紧结构。