玻纤增强尼龙插座注射模设计

1、零件工艺分析

尼龙材料具有良好的拉伸强度、耐磨性和自润滑性能，但是尼龙本身的耐热性不高，热稳定性较差，吸水性大，制品的尺寸稳定性不好。利用玻纤增强的尼龙材料有效地克服了上述缺陷，在工程应用方面得到很大发展。

本产品为PA66+13GF 材料成型的插座零件，属于比较典型的插座类塑件，结构如图1 所示。该塑件在结构方面有以下几个特点: ①壁厚不均匀，相邻交叉的两个壁的厚度差1mm； ②存在与侧抽芯交叉的孔； ③作为箱壳类零件，型腔复杂，孔的数量很多，孔间距小，孔的类型复杂，从孔的穿透性来说有盲孔、通孔； 从孔的外形来说除了圆孔、方孔外，在塑件的中心部位还存在异形孔，这些孔多数相互交叉，加工比较困难，不能直接用电火花加工出整体式型腔，只能采用镶拼式的型腔结构； ④几个主要的孔之间有较高的形位公差要求； ⑤塑件横向尺寸比较大，壁厚较小，且不均匀，在流动性不好的玻纤增强尼龙材料充型过程中，为防止出现缺胶、熔接痕等影响制件表面质量的缺陷，对模具温度、料温的控制要求比较严格； ⑥塑件的表面粗糙度要求较高，塑件表面不能有气孔、熔接痕、翘曲等缺陷。

2、模具结构设计模具的结构如图2 所示。

图2 模具结构
1.定模座块2.定模板3.定模型腔4.动模板5.动模型腔6. 动模型芯7. 动模支撑板8. 垫块9. 动模座板10. 推板11.型芯12.推管13.侧型芯14.楔紧块15.斜导柱

2.1 分型面设计

分型面一般设置在塑件的最大截面处。对于该塑件，由于各孔之间有较高的同轴度要求，因此应当在满足最大截面处的条件下，尽量有同轴度要求的孔或型芯位于模具的同一个型腔中。同时为了保证侧抽芯方便，与型芯插孔成型良好，分型面设置在图1中D的部位。

2.2 冷却系统设计

模具的定模镶块采用环形冷却水道进行冷却，与直通式的冷却水道相比较，更能够保证模具温度均匀分布，而且冷却水道的有效散热距离长，散热效果也比较好。但是加工起来要比直通式的水道麻烦。各段水管的位置精度要求比较高，各个堵头的密封效果要好，不能出现漏水现象。对模具的动模来说，由于侧抽芯滑块的阻挡，不能采用环形水道，而是采用两条水道均匀分布的形式来散热。

2.3 模具总体结构

插座注射模设计为1 模2 腔，选用1523AI2525模架，模具的闭合高度为180mm。塑件的中心异形孔由型芯11 和推管12 成型。模具的型腔部分由定模型腔3、动模型腔5 和6、型芯11、推管12 以及侧抽芯13 组成。塑件中央的异形孔由型芯11 成型。这个孔各个部位壁厚不均匀，在塑件推出过程中为了防止推出力不同而使塑件受损，采用推杆推出的方式，见图3。

型芯11 固定在动模座9 上，推管12 与其它的推杆一起固定在推板10 上。在推出塑件时，推管与模具的其它推管一起将塑件推出。塑件上的侧孔由侧型芯13成型，而且侧型芯13 要与动模型芯6 接触，成型碰穿孔。模具型腔与型芯都采用718 钢。

3、 结束语

该塑件采用外形尺寸较小，镶拼式型芯、型腔结构成型，采用侧抽芯机构和座板固定型芯的方式来完成中心孔和侧孔。该模具投入使用后，已经稳定生产了几万模次，制件效果良好，用户很满意。

作者单位：刘建仁（福州安远精密制模有限公司，福建，福州，350014）
王明杰（福建工程学院）

参考文献：
[1]翁其金.塑料模塑成型技术[M].北京:机械工业出版社，2001.
[2]林清安.Pro/ENGINEER2000i2模具设计[M].北京:北京大学出版社，2001.