机体内壳架构件注射模设计

姜伯军

江苏常州明顺电器有限公司（江苏常州 213015）

1 塑件分析

若塑件有多方向滑块抽芯的成型，则在注射成型模具结构设计时，滑块座结构大多采用在整体动模板部分采用多滑块组合的形式，以保证模具的工作强度和滑块的抽芯在移动过程中的可靠性与安全性。

图1所示塑件为液流温度在35℃左右的环境条件下使用，所用材料选用作为一般结构件中常用的ABS工程塑料材料为该塑件的原材料。因ABS是一种被广泛应用于家电壳体、各类结构零件、连接件、装饰件等场合的工程塑料，熔体指数适中，注射成型时融体流动性、成型性好。塑件壁厚均匀（均为2mm左右），满足注射成型的工艺要求。

2 塑件成型工艺性分析

图1所示塑件为一四周R433mm弧形的正方形大型壳体，外形尺寸124×124×98mm，壁厚2mm，各壁厚尺寸较均匀，结构工艺性好。以壳体底面为动、定模间的分型面为最佳。塑件内、外形均为大圆弧状，一侧面为两个ϕ10mm和ϕ20mm的台阶圆孔的侧向同时成型。而另两侧面为30×6mm矩形孔的侧向成型。

图1 机体内壳架构件

2.1 塑料成型特性

ABS是丙烯晴、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。由于这3种成分各自的特性,使ABS具有良好的综合力学性能。它的熔化温度为210°C，分解温度为250°C以上，热变形温度一般在93°C左右，连续工作温度为70°C左右，完全能满足该塑件长期在35℃左右的环境条件下使用。ABS塑料的成型收缩率变化范围为0.3%～0.8%。

2.2 塑件的结构工艺性

（1）塑件的尺寸精度分析。

塑件内、外均为大圆弧形的薄壁中空件，3面有侧向抽心成型要求。外形及内壁直径的尺寸精度要求不高，允许公差尺寸的偏差变化范围较大，实际生产过程中易于控制。自由尺寸可按MT7查取公差值。

（2）塑件表面质量分析。

塑件圆弧中空的气流用通道应表面光滑且无飞边毛刺，该塑件的零件图（见图1）中对内、外弧面均要求达到表面粗糙度值Ra=1.6μm，而塑件其余部分表面则没有较高的粗糙度要求。

（3）塑件的结构工艺性分析。

塑件外形为中空圆弧柱体，壁厚尺寸较均匀（2mm左右），符合注射成型要求。

3 分型面与浇注系统的设计

（1）分型面的选择。

选择分型面时，根据分型面的选择原则，应以塑件的最大轮廓为动、定模的分型界面，同时有利于模具型腔内的排气并尽可能的使塑件留在动模部分。本注射模设计时，考虑到内、外弧面环形台阶底面为外高内低。故选择外圆弧底平面为动、定模间的水平分型面。而2个贯通外圆弧壁厚的30×6mm矩形孔及1个贯通内、外圆弧壁厚的ϕ10mm和ϕ20mm的台阶圆孔采用侧向抽心垂直分型。因而该模具结构采用动、定模合模与侧向分型相结合的结构形式，如图2所示，以充分保证成型后的塑件质量。

（2）浇注系统的设计。

因塑件为薄壁圆弧结构形式且体积较大，浇注系统宜采用点浇口进料的方式。但由于塑料熔体在模具中的流程较长，塑件的3面又有侧向成型。如采用3点点浇口进料的形式而易产生熔体的融接痕或充盈不足。经比对分析，采用在塑件端面的4面圆弧顶端各设置一个点浇口的进料点形式，即4点浇口进料的浇注系统。点浇口位置在壳体端面94×94mm的4个小点上，塑件与浇口分离后，亦不影响塑件的外观质量，浇注系统示意图如图3所示。

图2 水平分型及侧向抽心分型的确定

图3 4点点浇口进料的浇注系统

4 成型部分型腔及推出机构的设计

塑件因中空、壁薄、体积大，成型塑件外形的定模板设计为一个整体的型腔结构形式。而动模部分则以两大部分所组成的组合结构形式，从而保证了大型芯在模具中的相对位置，避免了型芯在承受注射压力时产生位移，也增加了模具强度，同时也方便了模具的组装。

在定模板与定模座板间设置了一脱浇板，以实现浇注系统在开模后的自动分离脱落。

在塑件成型后的推出机构设计中，对大型圆弧、薄壁件的脱模只可采用推板10推出的结构形式，推出机构由固定在动模垫板12上的推板导柱13导向，如图4所示。

5 模具结构设计

模具结构如图4所示，注射结束，模具完全打开后，动、定模间的悬空部分尺寸较大（＞310mm），为保证连续、安全的注射成型，主要采取了以下措施和结构方案：

图4 模具总装图1.定模座板 2.脱浇板 3.定模板 4.定模镶块 5.动模成型镶件 6.滑块Ⅰ 7.斜导柱Ⅰ 8.侧导滑压块Ⅰ 9.斜楔Ⅰ 10.推板 11.动模板 12.动模垫板 13.推板导柱 14、20、33、35.导套 15.推杆固定板 16.推杆垫板 17、30、38.内六角螺钉 18.动模镶块 19、34.导柱 21.斜楔Ⅱ 22.斜导柱Ⅱ 23.侧导滑压块Ⅱ 24.滑块Ⅱ 25.浇道Z形拉料杆 26.圆形截面弹簧 27.浇道弹顶脱料套 28.定位圈29.浇口套 31.垫片 32.开模定距套 36.定距拉杆 37.圆柱销 39.动模垫块 40.推杆

（1）模具打开后，定模部分的自重较大，承受重力的4支反向长导柱35设计成ϕ40mm的二阶导柱。避免因模具过重而造成导柱变形，使塑件产生四边圆弧处的壁厚不均匀的质量问题。

（2）为实现模具的半自动化与自动化生产，浇注系统的自动脱落是关键。本模具由开模定距套32、定距拉杆36、Z型拉料杆25、浇道弹顶脱料套27组成一组浇注系统自动脱落的脱料机构。

（3）模具动模部分的排气由动模成型镶块5与推板10的配合间隙排出，排气在塑料流动的未端。其间隙值取0.05～0.08mm。