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五孔插座面板注射模具设计

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2021年7月下作者：宁艳亭，张姗姗，张利敏

[导读] 模具是塑料制品成型的主要工具，在塑件的生产中应用十分广泛。本问以五孔插座面板为例，从插座面板产品的设计要求出发，对五孔插座面板进行了工艺分析，进行注射机、模具模架的选型，对五孔插座面板注射模具型腔分型面主流道、衬套、分流道、推杆设计，为注射模具设计提供一定的借鉴。

河南商丘工学院机械工程学院，宁艳亭，张姗姗，张利敏 476000

摘要：模具是塑料制品成型的主要工具，在塑件的生产中应用十分广泛。本问以五孔插座面板为例，从插座面板产品的设计要求出发，对五孔插座面板进行了工艺分析，进行注射机、模具模架的选型，对五孔插座面板注射模具型腔分型面主流道、衬套、分流道、推杆设计，为注射模具设计提供一定的借鉴。
关键词：插座面板;注射成型;模具设计
        模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电动机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%~80%的零部件都要依靠模具成型[1]。模具工业的每次进步和创新都意味着模具企业进行了一次重大的突破。德国、日本、美国等国家的模具标准化程度已经达到 70%～80%[2]，今年来，我国模具行业发展越来越迅速，国家和一些个体对模具工业都投入了大量的资金，模具行业在创造和创新方面提升很大，为我国经济的发展起到了很大的作用，模具设计也逐渐向走向数字化发展的道路。
        一插座面板工艺分析
        在插座面板中，五孔插座的利用率相当普遍。插座面板是一种塑料制品，模具是塑料制品成型的主要工具，使用注射成型工艺进行加工。五孔插座的两孔和三孔在同一中心线上，设计过程中三孔比较难设计，它有两个倾斜的插口，三插口和两插口都是中心对称的。插座面板上还有6个对称的孔，那是推杆所在的位置，设计推杆是为了让成型后的塑件从模具中脱下来。
        插座面板的生产过程[3]：注射机通过浇口套流入主流道，再通过主流道流入分流道进入分型面，最后到达型腔。由推板、动模板、弹簧等，推动型芯和型腔进行合模，在模具中装有导柱，为合模过程中起到导向的作用，合模完成后由水道进行冷却。经过一定时间后，材料在型腔和型芯之间成型，由斜顶、复位弹簧、推杆等进行脱模。
        采用注射成型加工模具的选材一般情况下是根据工作的物理环境以及使用性能等要求，根据材料性能参数，可以确定模具的材料力学性能，包括弹性强度、屈服强度、泊松比、弹性模量、弯曲强度,材料表面硬度、断面伸缩率等等，同时加工模具的选材还应该考虑材料的透光性,加工工艺性能、经济性能等。本文五孔插座面板选择的材料是聚苯乙烯（PS）。
        二注射模具设计

        2.1 注射机选型
        注射机是将热塑性塑料或热固性塑料通过模具做成各种塑料制品的设备。注射机分为：立式注射机、卧式注射机、全电式注射机三种形式，通过对模具注射量及锁模力计算，初选注射机的型号为HTF160X卧式注射机。
        2.2插座面板模架的选择[4]。
        模架的作用是支撑模具用的，模架的结构一般都是由推出机构、导向机构、复位弹簧、垫块、座板组成。
        推出机构有推板，顶针和斜顶。导向机构有导向导套。冷却部分有水路。固定部分有螺母和方铁。
        根据塑件选定模架为：CI-2540-A85-B75-C95。
        2.3插座面板注射模具注射机的校核
        注射模需安装在注射机上工作，为完成模具开合、保证塑件的质量，对注射机的最大注射量、注射压力、锁模力、模具闭合高度及外形尺寸、开模行程进行校核，满足使用要求。
        2.4浇注系统及推杆设计
        插座面板注射模具分型面的设计主要从塑件保留在动模上、分型面、推杆痕迹不会影响插座面板的外形、合理布置浇口、方便脱模等方面进行考虑，确定插座面板注射模具分型面结构。主流道就是塑料从注射机的出料口到分形面所经过的管道，也是塑料进入型腔前最先经过的管道。主流道的结构形状和尺寸都影响在溶体塑料进入型腔的速度。注射模具分流道结构布置形式采用平衡式布置，如图1所示。

图1 分流道
模具开模后，产品会粘接在模具上，推杆是在模具注射完成后将产品顶出。插座面板注射模具推杆的形状，如图2所示。

图2 插座面板注射模具推杆图
三总结
本文对插座面板进行工艺分析，完成插座面板的注射机和模具的选型，选型是从最大开模行程、厚度、锁模力和最大注射量对其进行校核。然后对插座面板注射模具型腔进行设计并完成分型面设计，从插座面板注射模具主流道设计、衬套设计、分流道设计、浇口设计完成了插座面板注射模具浇注系统设计。其次基于插座面板注射模具型腔结构设计要求完成了插座面板注射模具型腔结构总体设计，基于插座面板注射模具脱模机构设计原则完成了推杆设计。为同类模具设计提供一定参考价值。
参考文献
[1]陶岩.注射模具发展综述[J].科技创新与应用,2020.10.
[2]陈德中.我国模具先进制造技术的发展[M].航空制造技术,2018,3:24~ 26.
[3]刘占军.注射模具设计33例精解[M].北京：化学工业出版社,2017.
[4]俞芙芳.塑料成型工艺与模具设计[M].武汉：华中科技大学出版社,2019.
作者简介：宁艳亭(1990.09-)，女，河南商丘，（硕士），研究方向：模具设计。