三線插針護套注射模設(shè)計

年寶鵬，馬衛(wèi)忠，王伍省

（天海汽車電子集團股份有限公司（天海集團），河南鶴壁 458030）

1 塑件分析

圖1所示塑件是某車型輔助駕駛系統(tǒng)連接器項目中三線插針護套，塑件材料PA66-GF33，收縮率0.5%。此塑件中有3個L型插針需要在注塑過程中放入模具作為嵌件成型，塑件分型面選在I處所在平面，塑件的外形需要D、E、F 3個方向側(cè)抽成型。初步確定此塑件模具1模2腔。

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 澆口位置的選擇

根據(jù)圖1所示塑件，由于有3個方向需要側(cè)抽成型，從結(jié)構(gòu)方面優(yōu)先考慮澆口設(shè)置在不需要側(cè)抽的一側(cè)，方便一模兩腔的型腔布局。通過應用MoldFlow進行模流分析（見圖2），對設(shè)定的澆口位置進行驗證分析，從流動方面觀察沒有發(fā)現(xiàn)明顯的不足，所以暫定此澆口位置合理可用。

圖1 三線插針護套

圖2 充填分析

分析確定設(shè)置澆口的位置位于圓柱面上，根據(jù)經(jīng)驗，潛伏式澆口當設(shè)定在圓弧面上時，脫模后澆口有殘余留在塑件上，影響塑件美觀和性能。通過和塑件工程師與客戶的溝通，在設(shè)置澆口的位置，在不影響塑件性能的前提下在增加一個直面平臺，如圖3所示。優(yōu)化后的澆口結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖3 澆口位置塑件優(yōu)化1.潛伏式澆口 2.分流道

圖4 優(yōu)化后的澆口結(jié)構(gòu)

2.2 模具結(jié)構(gòu)

模架采用二板模模架，側(cè)抽使用彎銷結(jié)構(gòu)。兩腔結(jié)構(gòu)，模具4個方向都有側(cè)抽，天側(cè)滑塊安裝限位螺釘12，保證生產(chǎn)過程中，模具開模后天側(cè)滑塊位置不變。模具裝配圖如圖5所示。

圖5 模具裝配圖

2.3 側(cè)抽結(jié)構(gòu)

F方向的側(cè)抽結(jié)構(gòu)如圖6、圖7所示，成型塑件內(nèi)孔的側(cè)抽型芯5脫模斜度單邊0.1°。

圖6 F方向的天側(cè)側(cè)抽結(jié)構(gòu)1.彎銷 2.滑塊 3.動模板 4.側(cè)鑲塊5.側(cè)抽型芯 6.定距螺栓 7.彈簧 8.擋塊

圖7 F方向的地側(cè)側(cè)抽結(jié)構(gòu)1.彎銷 2.滑塊 3.動模板 4.側(cè)鑲塊 5.側(cè)抽型芯 6.擋塊

側(cè)抽距離P=成型長度L+安全距離Q

其中：成型長度L=21.0mm，由于生產(chǎn)中考慮到需用人工或者機械手安裝插針，安全距離Q取9.0mm。彎銷側(cè)抽距離P=30.0mm。側(cè)抽的定位在天側(cè)采用定位螺栓定位，地側(cè)采用擋塊定位。

定位距離H=側(cè)抽距離P+彎銷與滑塊單邊間隙（0.5）=30.5mm

圖1中所示，該塑件有3個方向需要側(cè)抽，其中D、E方向側(cè)抽外形，F(xiàn)方向側(cè)抽內(nèi)孔，從圖1中可以看出F方向的側(cè)抽塑件對模具側(cè)抽型芯的包裹力比較大，塑件開模后如果3個方向同時側(cè)抽，沒有了D、E方向側(cè)抽對塑件的包裹，F(xiàn)方向的側(cè)抽可能會拉壞塑件，導致塑件變形。所以D、E方向延時側(cè)抽有利于塑件的脫模。

D、E方向側(cè)抽延時通過彎銷實現(xiàn)。由于F方向側(cè)抽型芯成型部位有脫模斜度，所以當F方向側(cè)抽型芯脫離塑件2～3mm，塑件對型芯的包裹里就會減小，如圖8所示，D、E方向側(cè)抽延時G=2.35mm。D、E方向側(cè)抽距離P0：

圖8 D和E方向側(cè)抽結(jié)構(gòu)1.彎銷 2.滑塊 3.動模板 4.耐磨板 5.側(cè)鑲塊

側(cè)抽距離P0=成型長度L0+安全距離Q0

其中成型長度L0=8.3mm，為方便安裝插針，安全距離Q0>20mm，取Q0=21.7mm，側(cè)抽距離P0=30mm。

2.4 插針安裝位置模具結(jié)構(gòu)

L型插針短邊裝入動模型芯，合模后長邊插入側(cè)抽型芯。插針在安裝中，短邊僅有2.79mm固定在動模中，長邊懸空10.85mm，插針鑲件裝入動模后，定位不可靠，存在長邊下垂的風險，插針在合模穿進側(cè)抽型芯時可能會出問題，所以在模具上M處增加一個支撐凸臺（見圖9），增加插針鑲件在模具中的定位。

插針在沖模成形后，插針棱邊都是直角，所以模具中安裝插針的型芯劈開為宜，劈開后可以避免慢絲圓角，槽可以由平面磨床磨出，清角R0.03mm。如圖9所示，安裝插針孔由動模型芯3和動模型芯4組合而成，側(cè)抽型芯也是一樣。

圖9 插針位置模具結(jié)構(gòu)1.動模鑲塊 2.動模型芯 3.動模型芯 4.動模型芯 5.插針

2.5 模具排氣

在注射成型中，注射時熔融的塑膠急速地填充型腔，驅(qū)趕空氣，如果空氣不能有效地排出，瘀積于流動的末端，則會導致產(chǎn)生包風、燒焦等缺陷。常見的排氣種類有：分型面排氣，鑲件排氣，頂出結(jié)構(gòu)排氣，排氣閥排氣等。模具的排氣需要注意兩點：

（1）設(shè)置合理的排氣槽深度，在保證滿足排氣功能的前提下，盡可能不出飛邊或者因排氣槽導致的飛邊要在品質(zhì)允許范圍之內(nèi)。

開設(shè)一級排氣槽時務(wù)必要考慮裝配間隙，因裝配間隙等影響的位置可以先開設(shè)二級排氣，由裝配間隙充當一級排氣，試模后根據(jù)塑件生產(chǎn)情況再確定是否有必要開設(shè)一級排氣。

（2）排氣槽排出的氣體需要通過開設(shè)排氣道排到大氣中，這樣的排氣槽才能有效的排氣。

根據(jù)模具設(shè)計之初MoldFlow流動分析的排氣結(jié)果（見圖10），在模具必要位置設(shè)計排氣槽。圖11中列舉了側(cè)抽鑲塊的排氣和側(cè)抽型芯的排氣。

圖10 MoldFlow流動分析的排氣結(jié)果

圖11 側(cè)抽鑲塊和側(cè)抽型芯的排氣

3 試模生產(chǎn)

根據(jù)以上設(shè)計思路，模具設(shè)計完成后由加工車間進行各零部件的加工，裝配完成后上車試模生產(chǎn)，為了方便安裝插針鑲件，模具安裝在立式注塑機生產(chǎn)，生產(chǎn)過程順利，生產(chǎn)樣件如圖12所示。

圖12 生產(chǎn)樣件

4 結(jié)束語

本文通過三線插針護套汽車連接器塑件的模具設(shè)計實例，詳細闡述了模具設(shè)計中，潛伏式澆口在塑件圓柱面上時的改進建議，彎銷側(cè)抽結(jié)構(gòu)中的注意事項，排氣設(shè)計注意事項等內(nèi)容，通過成功試模驗證，以上經(jīng)驗有許多可取之處，可供各位同行參考。