玻纤增强尼龙插座注射模设计

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作者：刘建仁 王明杰


摘要：插座类制件往往具有很复杂的内腔，通过对插座制件进行工艺分析，成功解决了异型内孔的成型和顺利脱模以及大量的成型碰穿孔的成型问题.
关键词：玻纤增强尼龙；插座；注射模

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。

                               
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2、模具结构设计模具的结构如图2 所示。

                               
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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。

                               
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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.