USB插頭注塑模設計

淮安信息職業技術學院 (江蘇 223002) 李成凱

1.塑件工藝分析

USB插頭零件如圖1所示。該塑件結構較為復雜，要求外觀光滑、無飛邊。

圖1 USB插頭

USB插頭外包材料為常用聚氯乙烯 (PVC)，力學性能和電性能優良，耐酸堿力極強，化學穩定性好，適于制作插頭、插座、電線絕緣層等。成形性能較差，其工藝范圍很窄。軟PVC的熔化溫度170～200℃;模具溫度 30～60℃;注射壓力 70～100 MPa;所有常規的澆口都可以使用。如果加工較小的部件，最好使用針尖澆口;對于較厚的部件，最好使用扇形澆口。針尖澆口的最小直徑應為1 mm;扇形澆口的厚度不能小于1 mm。軟PVC的收縮率為1.5% ～2.5%。

USB插頭結構較為復雜，且帶有沖壓件與線材焊接在一起的嵌件，安裝定位不方便，另外注射量小，所以適合在立式注射機上生產。

2.模具設計

(1)型腔數量及澆注系統:根據塑件尺寸、生產批量、生產能力和經濟效益等具體情況，采用一模四腔注射成形。塑件平行布置，采用點澆口進料。型腔布置和澆注系統方案如圖2所示。

(2)分型面設計:分型面的選擇原則主要有:分型面應選在塑件外形最大輪廓處、有利于脫模、有利于保證塑件尺寸精度和表面質量、有利于模具成形零件的加工 、有利于鎖模、有利于排氣等。USB插頭塑件底部帶有圓角，分型面不能設置在底部，需設在中間部位。為了不影響外觀及使用，需要提高模具的制造精度，盡可能減小分型面留下的痕跡。

(3)嵌件安放及推出機構設計:本文為USB插頭設計的注射模是一模四腔，由于USB插頭帶有沖壓件與線材焊接在一起的嵌件，安裝定位不方便，如果在模內安放嵌件，將嚴重影響生產效率，所以設計一活動鑲件，用于安放嵌件和定位。模外安放嵌件，兩套活動鑲件交替使用，不影響生產效率。

塑件要求外觀光滑，表面不能有推出痕跡，所以不宜在塑件上設置頂針推出。這里不用專門設計推出裝置，由于嵌件、重力等因素，開模后，塑件留在下模，操作工人將塑件和活動鑲件一起從模具中取出。

(4)冷卻設計:該塑件小，模具也小，且兩套活動鑲件交替使用，輪換作業，散熱效果較好，可以保證模具的工作溫度滿足要求。所以不需專門設置冷卻水道。

圖2 型腔布置和澆注系統方案

3.模具結構及工作過程

(1)模具結構 本文為USB插頭設計的注塑模具，結構如圖3所示。

(2)工作過程 圖3所示為模具閉合狀態。將帶有沖壓件與線材焊接在一起的嵌件套在活動鑲件的定位塊上，活動鑲件與嵌件一起放進下模，由定位銷定位，理順數據線;上模下行合模，由導柱導向;塑料熔體通過注射機噴嘴及模具的澆注系統充滿型腔，經過保壓、補縮、冷卻和定型后開模，模具打開，主流道凝料被拉出，隨動模上行，動模停下，操作工人將活動鑲件與塑件和澆注系統凝料從模具中取出，模外脫模。清理澆道和型腔。將活動鑲件與嵌件一起再次放進模具，合模。重復上述過程，進入下一輪生產。

圖3 USB插頭注塑模結構圖

4.模具特點

(1)由于USB插頭塑件尺寸較小。選用網線專用立式注射機，活動鑲件安放方便。模外手工脫模，模具結構簡單，盡管自動化程度低，但勞動強度并不大，生產率較高，經濟效益好。

(2)采用點澆口，去除澆口以后，塑件上留下的痕跡不明顯，不影響塑件表面的美觀。

(3)模具采用了兩套活動鑲件交替使用。

5.結語

本模具經生產驗證，模具結構合理，運動可靠，模具運行穩定，塑件精度符合技術要求。模具制造周期短，維護方便，有利于大批量生產，經濟效益好。對類似結構塑件的模具設計具有一定的指導作用。