轿车爪形扣盒注射模结构设计

高俊丽，文根保

航空工业航宇救生装备有限公司 湖北襄阳 441002

1 序言

爪形扣盒是轿车中的一种零件，其利用形体中的2×φ2mm×8.8mm型孔与另一零件的圆柱体进行定位，并利用4处爪形凸台与另一零件的型槽相扣进行连接，为了使连接更加紧密，爪形扣盒上还设置了3处侧向型槽，可与另一零件的爪形凸台相扣连接。

2 爪形扣盒的形体分析

图1 爪形扣盒形体要素

图2 爪形扣盒三维造型

3 爪形扣盒注射模结构可行性方案分析

为了制定出注射模的结构方案，需一一对应解决爪形扣盒形体要素在模具成形加工中的问题。针对3.5mm×8.8mm的平行开闭模方向型槽要素，只需要在动模嵌件上制作镶嵌件，就可以利用定、动模开启和闭合完成该型槽的成形和抽芯。成形2mm×4.8mm×1.2mm的侧向型槽的型芯，可以采用斜销滑块外抽芯机构进行成形和抽芯。成形2×2mm×4.8mm×1.2mm的侧向型槽，则需要采用斜推杆内抽芯机构进行抽芯与脱模，这会使得模具结构十分紧凑。对于2×φ9.8mm×5.5mm×1.4mm的凸台障碍体要素，采用分型面Ⅰ—Ⅰ可避开该凸台障碍体对制品脱模的影响。其他凸台要素和2×φ2mm×8.8mm型孔要素，因平行开闭模方向，又因凸台均凸出在爪形扣盒的底边外形上，所以可采用动模镶嵌件结构。爪形扣盒为特大批量，为提高加工效率，注射模采用1模4腔结构。

4 爪形扣盒注射模斜销滑块外抽芯机构的设计

成形2mm×4.8mm×1.2mm侧向型槽的型芯可以采用斜销滑块外抽芯机构（见图3）。

1）爪形扣盒注射模闭模状态如图3a所示，当定、动模闭合时，斜销4插入滑块型芯3的斜孔中，拨动滑块型芯3迫使限位销11压缩弹簧12进入孔中，实现滑块型芯3的复位。ABS熔体进入注射模型腔，冷却后便可成形爪形扣盒。此时，楔紧块5的斜面抵紧滑块型芯3的斜面，防止滑块型芯3在较大注射力和保压力的作用下出现后退现象，导致侧向型槽的深度达不到图样要求。

2）爪形扣盒注射模开启与抽芯状态如图3b所示，当定、动模开启后，斜销4拨动滑块型芯3可实现抽芯运动。当滑块型芯3底面的半球形凹坑移至限位销11的位置时，在弹簧12的作用下，限位销11进入半球形凹坑锁住滑块型芯3，防止滑块型芯3在惯性的作用下，脱离动模板1的T形槽，同时还可确保滑块型芯3的斜孔相对于斜销4的位置不变。当定、动模合模时，能确保斜销4准确地插入滑块型芯3的斜孔中。定、动模的开启和滑块型芯3的抽芯有利于爪形扣盒10的脱模。

图3 爪形扣盒注射模斜销滑块抽芯机构的设计

3）爪形扣盒注射模脱模状态如图3c所示，当注射机的顶杆推动推件板18、安装板17、顶杆21及斜推杆14时，脱模机构可沿着推件板导柱20的方向保护顶杆21作平行运动，将爪形扣盒10顶出脱模。

4处斜销滑块抽芯机构仅能实现4件爪形扣盒左、右端侧向型槽型芯的抽芯，爪形扣盒的脱模还必须有4件爪形扣盒的前、后侧向型槽型芯的抽芯。

5 爪形扣盒注射模斜推杆内抽芯机构的设计

爪形扣盒左、右端侧向型槽的型芯实现了抽芯后，爪形扣盒的前、后的侧向型槽的型芯仍会阻碍爪形扣盒的脱模。只有爪形扣盒的前、后侧向型槽的型芯也完成了抽芯运动，消除了对爪形扣盒脱模的阻挡作用，才能实现爪形扣盒的脱模。

1）爪形扣盒注射模闭模状态如图4a所示，当定、动模闭合时，定模嵌件4推动回程杆19作复位运动。与此同时，斜推杆10也会沿着动模嵌件2的斜槽作向右、向下的复位运动，斜推杆10下端可在T形槽11中滑动。定、动模闭合后便形成了成形爪形扣盒3的型腔，ABS熔体填充满模具型腔，冷却成形爪形扣盒3。

2）爪形扣盒注射模开启状态如图4b所示，当定、动模开启时，爪形扣盒3定模部分的型腔被打开，有利于爪形扣盒3的脱模。

3）爪形扣盒注射模脱模与抽芯状态如图4c所示，当注射机顶杆推动推件板14、安装板13、斜推杆10和顶杆16时，斜推杆10的上端因动模嵌件2的斜槽作用向右、向上作抽芯和脱模运动，下端可在T形槽11中滑动。爪形扣盒3在斜推杆10和顶杆16的共同作用下可实现脱模。

图4 爪形扣盒注射模斜推杆内抽芯机构的设计

只有爪形扣盒左、右端侧向型槽和前、后型槽的型芯同时完成抽芯，才能实现4处爪形扣盒的脱模。

6 爪形扣盒注射模的结构设计

爪形扣盒注射模结构设计如图5所示。注射模所有成形爪形扣盒的型面尺寸都应该是图样尺寸×（1＋收缩率0.5%），并且平行爪形扣盒脱模方向的型面都应有1°30′的模锻斜度。注射模的构成如下。

1）模架由动模板1、定模板7、定模垫板9、模脚13、安装板14、推件板15、导柱17、导套18、回程杆21、内六角螺钉22、浇口套27、定位圈28、顶杆29、定位钉30和底板31组成，模架是整副模具的安装平台。

2）定模部分由斜销4、楔紧块5、定模嵌件6、定模板7、垫块8、定模垫板9、导套18、定位圈28、浇口套27和螺塞38、镶嵌件25、O形密封圈37和冷却水接头36组成。

3）动模部分由动模板1，动模嵌件2，滑块型芯3，限位销10，弹簧11、19，螺塞12、33，模脚13，安装板14，推件板15，推件板导柱16，导柱17，T形槽20，回程杆21，内六角螺钉22，斜推杆23，顶杆29，定位钉30，底板31，O形密封圈34和冷却水接头35组成。

4）脱模和脱浇注系统冷凝料机构由安装板14、推件板15、推件板导柱16、顶杆29及拉料杆32组成。

5）回程机构由安装板14、推件板15、弹簧19和回程杆21组成，该机构可实现脱模和脱浇注系统冷凝料机构的复位，有利于注塑加工的自动循环进行。

6）浇注系统由浇口套27中的主流道、定模嵌件6和动模嵌件2上的分流道及其上的浇口组成，ABS熔体经主流道流入分流道，再流入浇口，最后流入模具型腔。

7）冷却系统由定、动模中冷却水通道，螺塞33、38，O形密封圈34、37和冷却水接头35、36组成，冷却水流动路线如图5所示。

图5 爪形扣盒注射模结构设计

8）导向构件由4组导柱17和导套18组成，导向构件是定、动模部分定位和运动导向的构件。

上述各种机构、系统、构件和零部件设计合理，才能确保爪形扣盒注射模制造到位，进而确保爪形扣盒成形加工合格。

7 结束语

对爪形扣盒形体要素的全面分析和对应措施的制定，使得爪形扣盒注射模结构设计准确无误，确保了爪形扣盒注射加工合格。注射模的设计须遵循以下流程：注射件形体分析→注射模结构方案分析→注射模结构方案论证→注射模结构三维造型→转换为注射模结构二维图样→进行注射模结构零件二维图样的转换。