概要：通過對雙側鉸鏈護套的分析，從精密注射模的設計要求出發，介紹了外形不規則復雜塑件分型面的框架選擇和精定位的優化設計，闡述了保證精密塑件的功能、頂出順暢和固定可靠的功能塑鉤的設計技巧，說明了模具排氣和均衡頂出系統的設計要點。模具投入生產后，塑件質量穩定，符合客戶要求。

引 言

在精密注射成型過程中，影響塑件質量的因素包括塑件材料、注射工藝、注射模、注塑機等幾個方面，其中注射模是實現精密注射成型的前提和保證，精密注射模的設計與制造不同于一般的注射成型，在設計精度、模具精確定位、封料設計、型芯固定、塑件排氣和頂出系統、澆注系統與溫控等方面提出了更高的要求。

塑件結構工藝分析

圖1所示雙側鉸鏈護套是汽車發動機線束用的 一款專用插座護套，材料為耐高溫PA66，塑件共有8個功能塑鉤，其中有5個1.8mm的小塑鉤和3個 7.8mm的大塑鉤，用于線束裝配時安裝端子，塑件兩側均帶有鉸鏈，在裝配好端子后合上鉸鏈，起到 二次保護作用，確保端子固定可靠、接觸良好；除此之外，雙側鉸鏈護套外側還設計有外鎖緊鉤，用于塑件本身的固定(見圖1(a))；塑件外形較復雜，塑件最小壁厚在鉸鏈處，僅有0.45mm。綜上所述，采用一般的注射成形設計將難以保證塑件質量，必須考慮精密注射成形的方法來進行模具設計與制造。

模具設計

分型面設計

精密注射模中，分型面設計是模具設計的第1步，其選擇是否得當對塑件質量、模具使用和制造 有很大的影響，分型面是決定模具結構形式的重要因素。在設計分型面時首先要考慮兩側鉸鏈非常薄的0．45mm的尺寸和轉角 ，盡可能讓這部分能整 體自然地過渡，如果在此處出現拼縫線，易使注射 成型的塑件在拼縫線處留下應力集中，在后續裝配時發生脆斷現象，同時也會對熔融塑料流動造成不必要的負面影響。其次要盡可能不影響或少影響 塑件外觀，塑件的結構決定了分型面應從塑件的側翼去選擇(見圖2(a))。最后從精密注射模的加工 工藝性考慮，分型面選擇應使模具分割成便于加工 的部件，以減少加工制造的困難。針對上述情況， 設計時重點抓住圖2(b)中12處為分型面的設計框架，其中第2、10、11處為圓弧，然后基于這些框架進行分型面設計。

根據分型面的框架設計圖3（a）所示的分型面。 在精密注射模的設計中，精確定位是至關重要的， 一般注射模的導柱定位法(粗定位法)已遠遠不能 滿足精密注射模的設計要求，精密注射模的精定位方法通常有在模架上設計2對或4對精定位塊，這 種方法在大中型的精密注射模設計中常用，另一種 方法是在模具里面借用鑲拼鑲塊、成型型芯、分型面等來進行精定位的設計，基于這樣的優化設計考 慮，設計了如圖3(b)所示的分型面，此分型面將6.32mm的尺寸設計為外斜6°的5.27mm的尺寸。外斜6°不會給外觀帶來新的影響，卻可以起到精定位的作用效果。

功能塑鉤的細節設計塑鉤的設計要重點突出保證功能、頂出順暢和固定可靠3個方面，為保證功能，設計時應考慮塑鉤 處飛邊的生成位置、生成方向及控制方法。設計8個功能塑鉤時，在塑鉤的分型處有意增加了一小平面(見圖4(a))的封料設計，而不是直接按塑鉤的輪 廓進行機械式設計，這樣即使有飛邊產生時，產生的是水平飛邊(平行于主分模面)而不是豎直飛 邊。水平飛邊可通過增加型芯高度，減小注射成型壓力等常規方法解決，而豎直飛邊很難解決，設計時就應考慮預防避免。

頂出順暢主要是基于塑件的塑鉤孔之間有塑料隔層，尺寸窄而長，設計時要充分考慮使用脫模 斜度，以利于塑件的頂出，圖4(b)所示型芯要在有 效的成型長度尺寸19.75mm和22.6mm內，在側記號面1～6上設計加工0.5。的斜度，提出表面粗糙度 要求對記號面進行鏡面拋光，且拋光方向與脫模方向一致。模具中所有型芯必須固定可靠，才能確保 正常工作的基本要求，圖4(c)中為下模一小型芯，在設計推桿時，只設計寬度為1.8mm，而不是2.44mm的推桿，這樣可保證2.44mm寬的另一小型芯固 定可靠，且1.8mm的推桿工作時也不會牽涉影響到2.4mm的小型芯。

大鑲塊設計

大鑲塊的設計主要包含上模固定火鑲塊(見圖5(a))和型腔大鑲塊(見圖5(b))，上模固定大鑲塊外形尺寸設計為48.0mm x 44.0mm x 19.75 mm，型腔 大鑲塊設計為48.0mm x 44.0mm x 19.5 mm，材料應選用耐磨性高、滲透性強的優質模具鋼SKD61，熱處 理硬度為45～55HRC。工作面上設計有斜度分型 面，兩者靠外形在?？蛑卸ㄎ唬?個M5mm的螺釘固定在上蓋板上，型孔的設計均根據塑件決定。圖5(c)為型腔大鑲塊的三維圖，圖5(d)為上模大鑲塊的裝配效果三維圖。

排氣與頂出系統設計

塑料填充模具型腔成型塑件的過程中，除了型腔內原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固而產生的低分子揮發氣體，在精密注射設計中，考慮排氣是十分必要的，根據護套結構特點，此設計中排氣設計可通過分型面、鑲拼間隙、塑件頂出等3種形式。 頂出系統設計時，要注意兩點：①要有足夠的頂出力頂出塑件；②頂出系統的排布一定要均衡。為此在每只塑件上設計了10種20根推桿頂出，如圖7所示。圖7(a)為推桿在模具中的具體位置，圖7(b)為單獨顯現的均衡頂出布置圖。

10種推桿的設計見圖8。在圖8的右排中的推桿f~j 5種推桿由于塑件結構限制使得頂出面積較 小且頂出距離相對較長，因而設計成階梯式，目的 是為了滿足推桿具有足夠的強度和剛度，確保頂出 機構工作可靠，運動靈活，制造方便，配換容易。

在精密注射模中，頂出機構的推桿端面與型腔 平面的關系也有一定的要求，一般來說，推桿端面要高出型腔平面H=0.05～0.1 mm，具體見圖9。

模具工作過程

模具結構見圖10。注塑機合模工作后，熔融塑料通過注塑機噴嘴進入模具的澆口套35，并最終進入模具型腔，經保溫保壓冷卻后，注塑機進行開 模。塑件與潛伏式澆口自動切斷留在下模，拉料桿18一并作用同時讓流道凝料留在下模，開模結束后，注塑機頂出系統開始工作，固定在推桿固定板19上的推桿17頂出塑件，拉料桿18同時頂出流道凝料，取出塑件和澆口廢料，注塑機頂出桿退回，頂出系統在復位桿l6和復位彈簧12的共同作用下復位，模具一個工作回合結束。

1．定模座板 2．螺釘 3．圓柱銷 4．定模固定板5．定模固定鑲塊6．型腔鑲塊7．動模固定鑲塊8．動模 固定板9．動模鑲塊10．動模墊板 11．墊塊12．復位彈簧13．螺釘14．動模座板15．圓柱銷 16．復位 桿 17．推桿 18．拉料桿 19．推桿固定板20．推板21．螺釘22．動模鑲塊23~32．動模鑲塊 33．導柱 34．導套35．澆口套 36~44．定模鑲塊

結束語

精密模具精度雖然與零部件的加工制造、標準件的使用和裝配技術密切相關，但若在設計時沒有提出恰當的技術需求，或者模具結構設計得不合 理，考慮得不周全，那么無論加工和裝配技術多么高，模具精度仍然不能得到保證。在對塑件的功能、性能分析的基礎上，把精密注射成型的重點融 合到設計中去，以分型面設計為起點，以提高型芯設計精度為根本，以排氣、頂出系統為保障，進行精密注射模的設計，起到了很好的效果。