接线盒注射模具设计及制造

来源：塑胶五金网发布时间：2014-06-25 09:06:55点击率：

　　接线盒如图1所示，由上下盖两个零件装配而成，材料均为ABS，颜色均为乳白色，产品总重为25 g，浇注系统重为6g，长75mm，平均壁厚为1.8mm, 大壁厚为2.5mm。产品成型后要求表面平整、光洁，无影响外观的缩印、熔接痕、银丝、分色、缺料、飞边、裂纹和变形等工艺缺陷。接线盒与接线板配合，其间隙≤0.3mm。塑件一侧的方形孔，采用1个滑块进行侧抽芯脱模。尺寸精度按GB/T14486-MT5级执行，塑件内外表面粗糙度均为Ra1.6um。为了便于从注射模内取出塑件和保证塑件表面不被拉伤，将脱模斜度设为0.5°。在塑件的连接处采用适当的圆角过渡，避免塑件产生应力集中和裂纹。为了不影响产品外观，决定采用侧浇口进料。注射成型工艺条件为：收缩率为0.55%，射嘴温度：一段为215～225℃，二段为210～230℃，三段为200～220℃，四段为195～220℃，五段为175～195℃，注射压力为30～50Mpa，注射时间为1～2s，保压时间3s，冷却时间8～10s，成型周期15～25s。

　　应用MPI软件进行流动分析

　　浇注系统设计

　　浇注系统的作用是将熔融状态的塑料填充到型腔内，并在填充的过程中将注射压力传递到塑件各部位,从而得到所需的塑件。浇注系统一般由浇口、流道、进料口、冷料穴四部分组成。本模具设计采用2个侧浇口进料，浇口顶出时自动脱落，节约生产时间，提高生产效率。其具体形状与位置如图1所示，在MPI软件中建立浇注系统，并进行相关流动分析。

　　主要工艺概要

　　其主要工艺概要为：(1)Material Supplier: LG Chemical(2)Material Grade: ABS AF303(3)Injection Time:1.239 sec(4)Max Injection Pressure:80 Mpa(5)Mold Temperature:50.00 deg.C(6)Melt Temperature:225.00deg.C(7)Injection Pressure:37.35Mpa(8)Filling Clamp Force:20 tonne(9)Clamp Force Area: 70.83sq.cm(10)Weld Lines:Yes(11)Air Traps:Yes

　　流动分析

　　流动分析可得到填充时间、注射压力、熔体前沿的温度、气穴及熔接痕位置等，并直观地显示在计算机屏幕上，从而帮助工艺人员找到产生缺陷的原因，并不断调整浇口位置及流道尺寸，得到一道较为平衡的流动方案。图(2)、(3)、(4)、(5)、(6)是流动分析得到的部分结果。由图可见，填充时间为1.239sec，注射压力为37.35MPa，填充较为均匀，但存在熔接痕和气穴等工艺缺陷，不过熔接痕的位置均在外侧处，不会对产品质量造成影响，并且气穴位置的困气可通过顶杆、推管、滑块的配合间隙以及分型面的间隙排出。

　　模具结构设计

　　分型面的选择

　　分型面是注射模具动模和定模的接合面，主要根据塑件的具体结构确定，分型面在塑件上会留下痕迹，该痕迹称为分型线。因此在选择分型面时，要充分考虑一些注意事项，以避免由于分型面的选择不当所造成的不良影响。在综合考虑塑件顺利脱模、浇口与滑块布置、模芯的机加工工艺性等几方面因素的前提下，决定采用如图7所示的分模设计方法。

　　脱模机构设计

　　为了顺利顶出塑件，在其下端面周向均匀设置推管16、22进行顶出。整个脱模机构采用复位弹簧21和复位杆20进行复位，并通过复位弹簧28、滑块8和斜导柱9进行侧抽芯与复位。

　　模温调节系统设计

　　该模温调节系统主要根据动、定模芯的结构特点以及模具元件的分布来布置水道。为了避免冷却水道与相关的模具元件不发生干涉，而又不影响其冷却效果，决定动定模上分别采用如图7所示的一进一出的2路冷却水道，以增加其冷却效果。水道直径为Ф8mm，并在进水口与出水口处安装铜制3/4英寸冷却水嘴。

　　模具结构及工作过程

　　该模具属于两板模，其大外形尺寸为320×250×250，模架自制。根据锁模力大于胀型力的设计原则，以注射模厚度和允许开模距离为依据，决定选用HTF-240t注射机。模具所有活动部分保证定位准确，动作可靠，不得有歪斜和卡滞现象，固定零件不得有相对窜动。其结构如图7所示。

　　模具工作过程为：动、定模合模，熔融塑料通过注射机螺杆挤入模具入密封型腔内，经保压、冷却后，开模。开模时，动、定模分开，塑件慢慢脱离滑块8，当到达设定开模行程280mm后，注射机顶出油缸开始工作，模具顶出机构在装有油缸的注射机顶杆带动下将塑件从动模芯3中顶出，当运动到设定顶出行程30mm后取出塑件(含动模侧的流道凝料)。随之动、定模合模，注射机顶出油缸带动模具顶出机构复位，一个注射周期也随之完成。

　　注射模选材和热处理要求

　　在进行注射模具设计时，选材非常重要，如果模具材料选择的不恰当，很可能会影响模具的使用寿命和工作效率，因此，必须严格按照制造工艺合理选择模具材料。材料选择好后还必须制订严格的热处理方法和硬度，如果热处理不当，很可能导致模具寿命急剧下降，从而影响公司的正常生产。根据以上要求特制订注射模选材和热处理情况

　　模具组装技术要求

　　塑件尺寸精度的高低主要取决于模具的组装技术要求，为了生产出优质的注塑件，必须对模具的组装提出严格的要求。该模具的的组装技术要求如下：

　　(1)模具分型面与安装平面或支承面之间的平行度偏差，在250mm长度以内不大于0.05mm。

　　(2)模具安装在注射机上时，其分型面应保持良好的闭合状态。允许有不大于0.035mm的间隙(排气槽除外)。

　　(3)成型镶块、浇口系统零件的分型面不允许低于模板分型面，其高出不得大于0.1mm。

　　(4)导柱、导套在装配后，其轴线与模板平面的垂直度偏差，在250mm内不大于0.03mm。

　　(5)模具的各活动零部件装配后应灵活，在室温状态下用手施力时，各相互关联的活动零部件不应产生卡滞现象。

　　(6)顶杆允许高出成型表面不超过0.1mm，复位杆则应与定模的分型面接触为准，允许低于分型面不超过0.05mm。

　　(7)推杆在推杆固定板中应灵活转动，允许其轴向窜动量不大于0.05mm。

　　(8)模具上开设的排气槽应呈曲折状引出，其深度在0.1～0.2mm，严禁将排气槽从型腔直接引向操作者的一侧。

　　(9)流道转接处应光滑连接，镶拼处应密合，拔模斜度≥6°，表面粗糙度小于Ra≤0.4。

　　结束语

　　经生产实践验证，该模具结构设计合理，动作平稳、可靠，注射出的塑件尺寸精度高，表面平整、光洁，无任何影响外观的缩印、熔接痕、银丝、飞边和变形等工艺缺陷，达到了满意的效果。该模具目前已投入批量生产，为企业带来了良好的经济效益。

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