绝缘尾罩注射模设计

　　摘要：通过对绝缘尾罩的工艺分析，确定了半开放型腔、分段成型、三个分型面的结构。此模具结构不但成功地解决了塑件成型困难、侧孔难以贯通、零件不易脱模等问题，而且其独特的三分型面设计，大大简化了模具结构，降低了模具成本，缩短了研制周期。

　　1 塑件工艺分析

　　图1为某电子仪器中的绝缘尾罩。其材料为30%～35%玻纤增强尼龙1010。从图1中可以看出，该塑件结构虽然不太复杂，但却有以下几个特点：(1)外形不规则，零件中部有六个均布的凸起外键;(2)塑件外形尺寸两端大，中间小;(3)塑件内孔直径两端大，中间小;(4)侧孔在两外键之间的圆弧面上，位置很小，侧抽机构不易设置;(5)尾端带有金属嵌件(连接螺母);(6)塑件的表面不允许有气孔、熔接痕、翘曲等明显缺陷。根据以上分析，模具在设计中主要存在以下几个方面的问题：(1)外形如何成型，型腔采用何种结构;(2)型芯的结构形式;(3)分型面的选取，如何保证顺利脱模;(4)侧孔如何成型;(5)浇口位置的选取。

1 绝缘尾罩

1 绝缘件 2 连接螺母

　　2 模具结构

　　由于该塑件的外形及内孔均具有中间小，两端大、且外形中部有六处均布的外键等特点，因此，模具的型腔及型芯结构、分型面的选取、脱模的形式、侧型芯的设置，是模具设计中必须考虑的问题。

　　该模具在进行最初的结构设计时，曾考虑用三个侧滑块组成型腔，以解决中间小，两端大，以及六处均布外键及侧孔成型等问题，但这样侧抽机构将会变的非常复杂，并且可靠性不高。由于该产品研制周期很短，从模具设计到提供用户产品仅有一个月的时间，因此如何简化模具结构，降低模具成本，提高模具的可靠性，缩短研制周期，是该模具设计中的重点和难点，也是该模具设计过程中需要着力解决的问题。

　　图2为该模具的结构简图。从模具的结构图中可以看出，模具具有以下特点：三处分型面、半开放型腔、浇口自动脱落、模具结构简单。下面对该模具的详细结构分别加以分析。

　　2.1 型腔的结构分析与设计

　　该塑件外形结构虽然不算太复杂，但由于具有中间小，两端大，且外形中部有六处均布的外键等特点，因此型腔的设计是该模具设计中的重中之重，型腔的结构形式，直接影响着塑件的成型质量和脱模方式。如果采用整体型腔，不但型腔结构复杂，加工成本提高，而且会给分型面的选取及塑件的脱模造成很大的困难。因此模具在设计中采用分段成型、半开放的型腔结构(即部分型腔为敞开式)，如图3所示。型腔由上型腔板、侧滑块Ⅰ、Ⅱ、下型腔板等组合而成，其中侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ(构成开放型腔)成型中间细颈部分尺寸，上型腔板、下型腔板分别成型塑件的两端大径部分，开模时侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ左右分开，塑件随下型芯从下型腔板中脱出，以利于塑件的脱模。同时，从模具结构及进料方式平衡考虑，该模具采用一模两腔，等距分布。

　　2.2 型芯的分析与设计

　　该塑件右端的花键内槽，使塑件的内孔在中间部分出现细颈，呈现两端大，中间小的状态，采用直通的型芯成型，已无法满足脱模的需要，因此，型芯采用对接的形式，对接面选取在花键的底端。上型芯成型右端的花键内孔，图4为上型芯的结构图。装配时要特别注意与上型腔板的结合面贴合紧密，防止间隙的存在。

图4 上 型 芯

　　2.3 分型面的分析与设计

　　在塑件设计时，必须充分考虑成型时分型面的形状和位置，否则塑件无法成型和脱模。分型面一般设置在塑件的最大端面处。而对于该塑件来说，如果采用常规的分型面，无论是选取上端面还是下端面，还是采用一个或两个分型面，型腔的结构都会变得非常复杂，而且脱模问题难以解决。因此，该模具结构采用较为独特的三分型面设计，分型面分别选取在塑件的1mm台阶面处、3.5mm高的六处均布外键处和左端面处，即图2中的上型腔板与侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ的结合处(Ⅰ);侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ与下型腔板的结合处(Ⅱ);下型腔板与固定板的结合处(Ⅲ)。

　　2.4 侧抽机构的分析与设计

　　(1)侧滑块的设计

　　确定了型腔的结构及分型面的位置，侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ的结构设计就成为模具设计中的关键。该模具采用半开放的型腔结构，侧滑块主要成型零件中部的细颈部分。在成型侧孔时，如果再另外单独采用侧抽机构，不但模具结构变得异常复杂，而且设置侧抽的空间非常狭小，因此可考虑将成型侧孔和成型型腔设置在同一个侧滑块上。图5为侧滑块Ⅰ的结构图，从图中可以看出，侧滑块Ⅰ不但成型部分型腔，而且还与侧型芯一起参与侧孔的成型，这样有利于简化模具结构，提高可靠性。由于侧滑块Ⅰ(包括侧滑块Ⅱ)在使用中需要不断的来回滑动，容易拉伤，因此材料选用Cr12MoV，加工前调质，加工后淬火硬度50～55HRC。特别提醒的是在设计为成型侧孔而设置的凸台时，应注意位置度的要求，避免在侧抽时和下型腔板产生卡滞现象。

图5 侧 滑 块Ⅰ

　　(2)侧滑块的定位

　　由于塑件的中间部分都在侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ上成型，因此侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ的准确定位是模具设计的关键，为避免塑件产生错位现象，合模时必须保证侧滑块的准确定位，图2中的定位块在侧抽机构中的作用就在于此。同时，侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ的锁紧面直接在上型腔板中加工出来，如图6所示，保证侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ在注射成型时受到注射压力而不至于胀模。同时，由于侧滑块主要成型塑件的外形，侧型芯不但直径小，而且长度很短，侧抽时需要的侧抽力不大，因此用强力弹簧Ⅰ(图6中的件10)产生的弹力来进行分型，不但省略了一般侧抽机构所必需的斜导柱，而且不必进行复杂的侧抽距及斜导柱等有关尺寸的计算，进一步简化了模具结构。开模后，图6中的定位钉顶紧侧滑块Ⅰ、侧滑块Ⅱ，起定位作用，保证合模时侧滑块的的准确复位。