固定电话下盖注塑模具设计

戴益波，陈 攀，郭宇航

（江苏科技大学材料科学与工程学院，江苏镇江 212003）

0 引言

塑件零件图如图1所示，考虑到人们使用固定电话的方式以及人们对固定电话的使用要求，所选的材料应具有较好的耐磨性和较高的性价比，最终确定塑件的材料为ABS树脂材料。塑件的的最大尺寸为225.0 mm×175.0 mm×40.0 mm。该塑件的尺寸适中，整体结构并不复杂，以ABS树脂材料作为填充物可以较轻易的一次浇注成型。根据ABS树脂材料的特性并结合生活需要，固定电话下盖的表面精度等级不需要太高，太高的等级精度难免会增加不必要的成本。塑料制品的等级精度一般分为3～5三个等级精度[1]，本次固定电话下盖的精度等级选择一般精度4级。

图1 塑件零件图

1 模具设计

本次模具设计中分型面创建在塑件的最大截面处。固定电话下盖是一个壳状结构，而固定电话的四周都是薄壁，这就对塑件的成型要求比较高。因为一旦塑件的成型没有达到要求，薄壁部分弯曲或不在同一平面，都将直接导致最终产品的不合格。而多型腔虽然生产效率高，但是产品的成型不太可能保持一致，一旦有次品出现，都将导致成本的增加。所以结合实际生产考虑，本次固定电话下盖模具设计的型腔数目确定为1，也就是单型腔。通过塑件注射量的计算，选择型号为XS-ZY-500的注塑机[2]。模具总装图如图2所示。

图2 总装图

1.1 浇注系统的设计

浇注系统由主流道、分流道和浇口组成，连接着注塑机的喷嘴和模具型腔[3]。浇注系统的设计必须考虑到所选塑件材料的成型特性，不同材料在凝料后与模具的分离难易程度也不同，对此相应浇道的尺寸也应随之改变，以减少工艺成本和保证塑件成型美观。

1.1.1 主流道的设计

主流道设计时应注意以下几点：（1）主流道中的最小处直径应大于注塑机喷嘴尺寸1～2 mm，否则会对后期的脱模增加困难；（2）主流道与分流道接口处应设有圆角，以减小熔融塑件材料转向时所产生的力；（3）由于在塑件材料填充过程中，主流道内的热量十分集中，应当设有相应的冷却措施[4]。主流道的设计如图3所示。

图3 主流道的设计

1.1.2 分流道的设计

分流道在设计时应注意以下几点：（1）在保证熔融的塑件材料最终能够良好成型的条件下，分流道的截面积和长度应尽量减小，以减小浇注时的热量损失；（2）如果分流道的长度较长，应该在分流道的末端设一小槽用来容纳注射时原本存在于型腔内的空气；（3）分流道和浇口的连接处应当较为光滑，这样有利于熔融塑件材料的流动。分流道的设计如图4所示。

图4 分流道截面图

1.1.3 浇口的设计

在设计浇口的位置和尺寸时应注意以下几点：（1）浇口截面的尺寸要根据制品来确定，若制品的尺寸较大，则浇口的尺寸也应较大；（2）浇口应尽量在壁厚最厚处并距离各型腔的总距离尽量小；（3）浇口的位置应设计在不影响塑件外观的部位[5]。浇口的设计如图5所示。

图5 浇口的形状

1.2 推出机构的设计

推出机构在设计时有以下原则：（1）塑件尽量留在动模上；（2）推出方式要合理；（3）不影响塑件外观；（4）准确可靠[6]。综合上述设计原则，推出机构的设计如图6所示。

图6 推出机构

1.3 冷却系统及排气系统的设计

冷却系统的设计原则：（1）为了让塑件各部位的冷却效果相近，冷却水道应在型腔周围分布地尽量广泛和均匀；（2）在浇口的位置，冷却水道应设计的尽量多或者冷却水道的直径应尽量大，以达到加强冷却的效果；（3）冷却水道在弯折或其他易漏水处应套上塑胶密封线圈来防止漏水[7]。冷却水道的设计如图7所示。

图7 冷却水道示意图

本次模具设计的排气方式采用间隙和分型面排气的方式，排气槽设置在分型面上。

2 总装

装配时有3种基准供考虑：（1）对于形状复杂的型芯型腔，通常先加导柱和导套装备孔，然后以该装备孔作为装配基准；（2）在装配导套导柱零件时，以模具的模板侧面为作为装配基准；（3）以模具凸模或者凹模的表面作为装配基准，其余零件作为参考基准。

选定装配基准后，按照顺序正确地装配各个零件。当模具安装完成后，要认真仔细地调试各个活动部分，看看是否有卡滞或爬行的情况，以确保各个活动部分都在准确的位置。当模具合上后，检查分型面缝合地程度，看分模面的间隙是否足够小，从而保证不会发生溢料的情况。最后检查冷却系统，以防冷却水道发生漏水的情况。

当模具正确安装后，本次固定电话下盖注塑模具设计的总装配图如图8所示。

3 结束语

基于UG绘图软件完成了固定电话下盖的模具设计，塑件的材料选择根据耐磨性和其他各方面的考虑，最终选择ABS树脂材料。模具型腔布局为一模一腔，分型面创建在塑件的最大截面处。共布置4根冷却水道，塑件的上下两边各布置2根冷却水道，冷却水道的直径为10 mm。

图8 模具总装配图