注射模的結構設計

周振　倪芬　張瑞

摘 要：本文引用實例主要介紹了注射模的結構設計，注射模結構設計主要包括：分型面的選擇，模具型腔數目的確定及型腔的排列，澆注系統設計，型芯型腔結構的確定，推件方式，側抽芯機構設計，模具結構零件設計等內容。

關鍵詞：注射模

1 分型面的選擇

根據塑件制品分型面的設計與選擇原則，分型面應該設計在零件截面最大的部位，且不影響零件的外觀。若采用如圖1（a）所示的分型方法A-A水平分型，箭頭朝向代表動模的位置；由于塑件凹槽包緊力的存在，塑件可能留在定模，為了使塑件脫模，必須設計定模退出機構，使模具結構變得復雜，模具的設計成本也相應提高；若采用圖1（b）所示的分型方法，A-A水平分型塑件，塑件就包緊在動模型芯一側，因而留在動模側，這使模具的結構變得簡單，因而選擇該方法為模具設計的分型方案。

2 型腔數目的確定及型腔布局

（1）若采用一模一腔，由于此零件的外型尺寸很小，模架相對于這個模具顯得特別大，這樣就會造成設備資源的浪費，且不適合大批量生產。

（2）若采用一模多件，生產效率高，資源的利用率也高，這里選用的是一模八腔矩形分布，模具尺寸適中，適合大批量生產，這樣也有利于澆注系統的排列和模具的平衡。

3 澆注系統的設計

3.1 主流道的設計

根據參考文獻[1]查得XS-Z-60型注射機噴嘴的有關尺寸如下：

噴嘴半徑： =12mm；

噴嘴孔直徑： = 4mm；

根據模具主流道與噴嘴的關系： mm； mm

取主流道球面半徑：R=14mm；

取主流道的小端直徑：d= 4.5mm；

為了讓主流道凝料能順利地從澆口套中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度為2～6°，經估算得主流道大端直徑D=12mm，同時為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設計r =1～3mm的圓弧過渡，取r =2mm。取主流道長度L=55mm。

3.2 分流道的設計

分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度以及注射速率等因素有關。

該塑件的體積比較小，形狀也不復雜，本設計采用U型斷面分流道，切削加工在動模上，加工易實現，且比表面積不大，熱量損失和阻力損失不太大，查相關經驗表格得U型分流道截面半徑R=3mm，h=3.75mm，長度L=35m

3.3 澆口的設計

1.若采用點澆口從塑件頂端進料，能保證塑件的質量很好，但模具結構復雜了，需采用三板兩開式模具結構才能實現點澆口。

2.若采用平衡式側澆口（見圖3-4），只需兩開式模具結構就能實現開合模，而且所得到的型腔零件加工簡單，且澆口容易去除，不影響制品的使用性能和外觀質量，容易保證每個型腔內塑件尺寸，因此本設計采用平衡式側澆口。

4 型芯、型腔結構的確定

型芯、型腔可采用整體式或組合式結構。

整體式型腔是直接在型腔板上加工，有較高的剛度和強度。但零件尺寸較大時加工和熱處理都較困難。整體式型芯結構牢固，成型塑件質量好，但尺寸較大，消耗貴重模具鋼多，不便加工和熱處理。整體式結構適用于形狀簡單的中小型塑件。

組合式型腔是由許多拼塊鑲制而成，機械加工和熱處理比較容易，能滿足大型塑件的成型需要。組合式型芯可節省貴重模具鋼，便于機加工和熱處理，修理更換方便。同時也有利于型芯冷卻和排氣的實施。

由于該塑件尺寸較小，最大只有 13.5mm，且形狀簡單。若采用拼塊組合式型腔，比較麻煩，需要至少8塊拼塊組成。所以，型腔采用整體式結構。考慮加工和熱處理比較困難，型芯采用拼塊組合式結構。

5 結論

本文引用實例介紹了注射模的結構設計，主要分析了分型面的選擇、型腔數目的確定及型腔布局，澆注系統的設計以及型芯、型腔結構的確定。

參考文獻

[1] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：高等教育出版社，2005

[2] 李學鋒.模具設計與制造實訓教程[M].北京：化學工業出版社，2004

[3] 廖月瑩，何冰強.塑料模具設計指導與資料匯編[M].大連：大連理工大學出版社，2007

[4] 周樺，王曉瀾，王江濤.模具工使用手冊[M].南昌：江西科學技術出版社，2004

[5] 王好，田寶善，田雁晨.塑料注射模具技巧與實訓[M].北京：化學工業出版社，2003

[6] 湛康燾.機械制圖（第三冊）[M].上海：上海交通大學出版，2004

[7] 馮炳堯，韓泰東，蔣文森.模具設計與制造簡明手冊（第二版）[M].上海：上海科學技術出版社，1998

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