三板式注塑模設計與制造

江麗珍， 廖金盛

（華南理工大學廣州學院機械工程學院，廣州510800）

0 引言

為了充實本校工程訓練中心模具拆裝工種的注塑模種類，本學年開展了一項學生研究計劃——三板式注塑模設計與制造。希望通過設計并加工一套簡單的三板式注塑模，讓大三學生將剛學習的CAD、CAM軟件及加工制造理論靈活運用在實際工作中，真正做到學以致用，提高學生的軟件應用能力、模具設計水平、工藝設計能力、加工制造技術、獨立思考及動手能力。

1 模具設計

塑件如圖1，材料為ABS，產品壁厚1mm，縮水率是1.005。

考慮到本校工程訓練中心的加工能力及各工種的裝夾范圍，將模具定位為一模一腔，采用龍記標準模架1518系列。由于模具只是供本中心模具拆裝工種實習使用，為了節省經費，減小加工難度，決定將非標準零件全部使用鋁合金材料。

圖1 塑件二維示意圖

經Pro/ENGINEER軟件對塑件進行分模，用EMX插件導入龍記標準模架，并單獨對一些零件的尺寸進行相應的修改，裝配先前分好的型腔和型芯，在相應模板上生成點澆口、冷卻水道、排氣槽，加載頂桿、限位螺釘和彈簧等。最終的模具裝配圖如圖2所示。

2 模具加工工藝設計

圖2 模具裝配圖

本校工程訓練中心以金工實習教學為主，加工范圍較小。普通銑床和數控銑床的裝夾最大尺寸為120 mm，只有加工中心能裝夾較大尺寸，可加工200 mm以下工件。

根據本校的實際加工能力，模具的加工工藝設計如下：

1）在普通銑床上銑好各模板的4個側面，加工過程中注意打表保證各個面與上下平面的垂直度。

2）加工定模座板9。加工中心加工出導柱孔（φ16mm）及臺階、澆口套孔（φ12 mm）及臺階、塞打螺釘孔、螺母避空孔；反轉工件，加工彈簧避空孔。普車修正澆口套長度，壓入定模座板。

3）加工定模8。（1）加工中心：加工型腔輪廓、導套孔（φ24 mm），塞打螺釘孔、排氣槽；反轉工件，加工導套孔臺階、彈簧避空孔，并用中心鉆預鉆點澆口定位孔；再旋轉工件至各側面，鉆冷卻水通道（φ6mm）。（2）電火花加工：點澆口、型腔耳朵部位。電極圖分別見圖3和圖4。（3）鉗工：鉆M8止水塞和水嘴螺紋孔并攻牙；鉆吊模孔M10，并攻牙；型腔拋光。

圖3 點澆口電極示意圖

圖4 型腔電極示意圖

4）加工型芯11。數控銑床加工型芯外形輪廓及固定臺階，用φ5.8mm的鉆頭鉆推桿孔后，將推桿孔鉸至φ6.0mm。

5）加工動模5。（1）加工中心：加工型芯固定沉孔、導套孔、塞打螺釘避空孔、鉆復位桿孔φ7.8 mm，再反面加工導套臺階孔、固定型芯的螺釘孔。（2）鉗工：將復位桿孔鉸至φ8.0 mm；鉆吊模孔M10，并攻牙。

6）裝配型芯。將型芯壓入動模板，通過動模板背后的螺釘孔引鉆型芯的螺孔φ3.3 mm，再通過型芯引鉆動模板上的推桿孔，攻型芯后的螺牙M4。

7）壓入導柱、導套。將導柱壓入定模座板，導套壓入定模和動模，保證導向，滑動順暢。

8）加工推板16。以一側面為基準畫線，在普通銑床上鉆4個螺釘孔，并銑對應沉孔。

9）加工推桿固定板15。通過推板引鉆螺釘孔后攻牙，再通過動模板引鉆推桿固定板上的推桿和復位桿孔，只鉆出錐孔以做定位，在普通銑床上鉆出推桿和復位桿孔，同時銑出對應沉孔。

10）組裝推出機構。

11）加工動模座板1。在加工中心上直接加工出螺釘孔及其沉孔、頂棍孔。

12）加工墊塊2。在數控銑床上加工導柱孔、螺釘孔（φ11mm和φ6.8 mm），再對φ6.8 mm的孔攻牙M8。

13）引鉆動模板上的螺釘孔M10，并攻牙。

14）組裝動模部分。修正推桿和復位桿的長度。

15）完成裝配。

3 注意事項和經驗總結

1）定模座板、定模和動模需要雙面加工，而反面加工時，兩次對刀不可避免地存在誤差，從而影響孔的同軸度。若虎鉗安裝不正，將會加劇同軸度的偏差。所以，在加工之前，必須先對虎鉗的夾板進行打表，校正其平行度，以減小虎鉗安裝造成的偏差。

2）因為導套與型腔、型芯之間都有裝配關系，為了保證它們之間的位置，加工時，定模的導套孔必須與型腔同一面加工，動模的導套孔也必須與型芯固定孔同面加工。不能為了保證導套孔與導套軸肩孔的同軸度，而將留在型腔/型芯固定孔背面加工。

3）加工動模的型芯固定沉孔時，可嘗試將型芯放入。若型芯放不下去，可通過調整加工余量進行修正。若遺漏這一步，造成型芯放不進沉孔，為了方便，可對型芯配合端進行修整。

4 結語

通過本次學生研究計劃，學生能將設計軟件Pro/E靈活運用在實際設計上，更好地掌握該軟件的建模、模具設計和工程圖三大模塊，對模具加工與裝配的工藝設計的重要性也有了深刻的認識。另外，在模具的加工過程中，學生親自動手操作了普車、普銑、數銑、數車、加工中心、電火花、鉗工等多個工種，真正地讓他們在實踐中學習，在實踐中進步。

［1］ 畢永良，王明榮．塑料小夾子注射模加工與裝配工藝［J］．模具制造，2013（11）：59-61.

［2］ 甄瑞麟．模具制造技術［M］．北京：機械工業出版社，2005．

［3］ 黃毅宏，李明輝．模具制造工藝［M］．北京：機械工業出版社，1996：226-231.