斜插座注射模设计

摘要：通过对斜插座的工艺分析，确定了斜推管脱模的模具结构，成功地解决了成型质量及脱模问题。特别是其中的斜推管脱模机构，设计精巧、简单实用、结构独特，解决了一般推管脱模机构存在的型芯细长、难以加工、摩擦力大、容易拉伤等问题。

1塑件工艺分析

图1是斜插座结构简图，其材料为PPS。该塑件工艺结构具有以下几个特点：①塑件由大小两段组成，大小两段的轴线成60°夹角;②相互贯通的台阶内孔轴线夹角亦为60°;③外形不允许有顶出痕迹和飞边。由于该塑件外形及内孔均由轴线成60°夹角的两部分组成，因此型腔和脱模机构的设计是决定该模具设计成败的关键。

图1 斜插座

2 模具结构

根据塑件的结构特点，设计出了如图2所示的模具结构。该模具采用一模两腔，塑件的大端在上型腔板成型，小端在下型腔板成型，塑件小端内孔直接由斜推管内的型芯成型，分型面选取在大端和小端的接合面，如图2所示。脱模机构采用斜推管顶出，斜推管通过滚针轴承与顶块柔性接触，使脱模时斜推管始终沿型腔轴线受力，从而减小摩擦力，提高模具使用寿命。为防止合模时斜推管损伤，顶块和斜推管机构均采用先复位装置。从模具的结构图中可以看出，模具具有以下特点：斜推管脱模、先复位设置、柔性顶出、结构简单。下面对该模具的详细结构分别加以分析。

图2 模具结构

1上型芯 2 上型腔板 3 型芯 4 导向柱 5 联接键 6 固定压板

7 强力弹簧Ⅰ 8 滚针轴承 9 顶块 10 斜推管垫板 11斜推管固定板

12 斜推管 13 复位杆 14强力弹簧Ⅱ 15 拉杆 16 下型腔板 17 导柱

2.1 型腔的结构分析与设计

从模具结构简图中可以看出，该模具型腔结构非常简单，仅由上、下型腔板组成，成型塑件的关键是下型腔

图3 下型腔板

板的结构设计。由于型腔轴线与水平面呈60°夹角，因此下型腔板的结构也就与众不同，它不是常见的上下端面平行的规则板面，而是采用了如图3所示的拱形结构。由于型腔与水平分型面成60°夹角，为便于型腔的加工和型芯与推管的装配，下型腔板的部分下端面设计成与型腔中心轴线垂直的斜面。

2.2 斜推管脱模机构的特点分析与设计

根据该塑件具有圆筒形结构及外形不允许有顶出痕迹的技术要求，结合型腔的结构特点，模具在设计时采用了较为独特的斜推管脱模机构：斜推管与小端型腔轴线平行，均与水平方向成60°夹角，为保证斜推管的平稳性，在斜推管固定板上加装导向柱;由于斜推管与水平面成60°夹角，顶出时与型腔板的型腔表面摩擦较为严重，长期使用容易造成斜推管严重磨损和型腔拉伤，致使塑件端部出现飞边，为避免此问题的发生，顶块设计成和斜推管轴线垂直的斜面，通过滚针轴承和斜推管垫板柔性接触。由于斜推管和顶块采用柔性接触，合模时顶块不能带动斜推管强制复位，因此，为保证斜推管的及时复位，防止合模时损伤，在顶块和斜推管机构上均采用强力弹簧进行先复位。

该塑件采用斜推管脱模机构，具有塑件受力均匀，推出平稳可靠，不易变形，也不会在塑件上留下顶出痕迹等优点。但是，由于一般推管脱模的结构限制，型芯不但与推管有较长的配合面，容易造成磨损，而且细长，难以加工，容易变形，因此，选择合适的推管和型芯结构形式，是该模具中的斜推管机构应用成败的关键。

2.3 推管与型芯的分析与设计

一般的推管脱模机构，为保证结构的可靠性，型芯均采用固定在动模底板上的形式，型芯细长，加工装配比较困难，成型时也容易变形。因此，在该斜推管机构的设计中，斜推管和型芯的结构采用了较为独特的形式，巧妙地解决了一般推管脱模机构普遍存在的问题。

斜推管的结构如图4所示，在斜推管的轴向方向上开设联接槽，以便于用联接键将型芯联接在斜推管上，保证型芯在斜推管内沿轴向运动。联接槽的长度应大于脱模时的顶出距离。

图4 斜推管 图5 型芯

型芯的结构如图5所示，在型芯的轴向方向上开设联接键的安装孔，通过联接键将型芯与斜推管联接在一起，然后再通过联接键用固定压板将型芯固定在下型腔板上，以达到固定型芯的目的。

　　斜推管与型芯的装配形式如图6所示。

1固定压板 2 斜推管 3 型芯 4 联接键

图6 斜推管与型芯的装配形式

通过此种形式，有效地解决了型芯过长，难以加工;型芯与斜推管的配合面过长、摩擦力过大、容易拉伤等问题，同时也使模具的结构大为简化。

3 模具工作过程

开模时，模具在分型面分开，塑件随动模一起运动。开模行程结束后，注塑机的中心顶出油缸顶动顶块，在导向柱和滚针轴承的共同作用下，迫使斜推管固定板沿顶块的斜面运动，使斜推管产生斜向运动，将塑件脱离型芯，完成整个脱模动作。

合模时，注塑机的顶出油缸的活塞柱缩回，斜推管和顶块分别在强力弹簧Ⅰ、Ⅱ的作用下回复到位，保证下一次注射循环的顺利进行。

由于斜推管的复位完全靠强力弹簧进行，为延长强力弹簧的使用寿命，最好采用立式注射机来注射成型。因为采用立式注射机，可以借助斜推管机构自身的重量进行复位，避免强力弹簧复位时因克服较大的阻力而产生弹性疲劳。

4 模具设计、装配注意事项

该模具在设计中采用的独特的斜推管脱模机构，结构简单、实用，使用寿命大幅度提高。为了保证斜推管机构的可靠运行，在设计、装配和使用中应特别注意以下几点：#p#分页标题#e#

(1)注意型腔板下端面与型腔中心轴线的角度关系，避免型芯与塑件外形同轴度达不到要求。

(2)注意顶块斜面与斜推管中心轴线的角度关系，避免顶出时产生卡滞现象。

(3)装配型芯时可配磨固定压板，保证型芯固定安全牢靠，无窜动现象。

(4)使用时应定期对强力弹簧进行检查，确保斜推管机构回复到位。

5 结束语

该模具所采用的独特的斜推管脱模机构，顺利解决了带角度管形塑件的成型、脱模等难题，降低了模具设计、制造上的困难。经过生产实践验证，该模具结构设计合理，动作平稳、可靠，成型质量符合技术要求，达到了满意的效果。

参考文献：

　　[1]模具设计与制造技术教育丛书编委会.《模具常用机构设计》[M].北京.机械工业出版社.2003.

　　[2]冯炳尧，韩泰荣，殷振海，蒋文森编著.《模具设计与制造简明手册》[M].上海.上海科学出版社.1985.

　　[3]蒋继宏，王效岳编绘.《注塑模具典型结构100例》[M]. 北京.中国轻工业出版社.1997.