1塑件的结构及工艺分析

1.1塑件及结构分析

该塑件为某汽车拉线，材料为POM，黑色，一模两腔，采用HTF120W1型注射

机生产。作为汽车拉线，该塑件外观要求很高。塑件的正面及侧面均为外观面，

型状基本为不规则的异型件，塑件总体尺寸比较大，其最大轮廓为280mm×

55mm×28mm，突起高为10mm。塑件内外表面结构形状比较复杂，拼接面多，

尤其内部加强筋排布多，在长度方向的两个侧面上分别有三个凸起，并且在一边

的凸起上还有三个侧孔。面板正面上有一个较大的长方形窗口要与一块透明的咖

啡色的视窗板配合，另有一些较小的长方形孔用于装按键和显示灯。由于影视盒

面盖为外观展示件，所以要求其外表面光滑美观、无脱模划伤、无磨伤、无熔接

痕、缩痕、顶白、变形等任何外观缺陷，安装部位尺寸准确。这些要求给模具的

设计、制造及装配带来了一定的难度。

1.2塑件的工艺分析

塑件材料采用POM。POM收缩率大，为1.5%~3.5%，熔体黏度对剪切速率

敏感，因此药提高熔体流动性不能依赖增加加工温度，要从提高注射速度和注射

压力着手。制品壁厚为1.5~5.0mm，壁厚应均匀，避免出现缺口、锐角，转角处

应用圆弧过渡。POM吸水性小，一般为0.2%-0.5%。在通常情况下，POM不需干燥就

能加工，但对潮湿原料必须进行干燥。干燥温度80℃以上，时间2小时以上。

2模具设计要点

2.1分型面的设计

打开模具取出塑件或浇注系统凝料的面叫分型面，它的确定是否合理将直接

影响整副模具设计的成功与否。分型面设计的原则[1]：

1）应选择在塑件的最大截面处；2）尽可能将塑件留在动模一侧；3）有利

于保证塑件的尺寸精度；4）有利于保证塑件的外观质量；5）满足塑件的使用要

求；6）尽量减小塑件在合模平面上的投影面积；7）长型芯应置于开模方向；8）

有利于排气；9）应有利于简化模具结构；10）非平面分型面的选择应有利于型

腔加工和脱模方便。

在基本满足上述设计原则的前提下，此面盖模具的分型面主要考虑应选在塑

件断面轮廓尺寸最大的地方，因此该塑件的分型面有两种方案选择，一是塑件侧

面和正面的交接处，但在产品正面会有分型线痕迹，影响外观质量且不方便维修。

二是选择在塑件开口处的端面上，采用组合式型腔及型芯，塑件上三个凸起处的

侧孔分别采用三个斜导柱侧向分型抽芯机构来同时实现，模具整体结构为单分型

面的两板模。为保证塑件外观质量，选用第二种方案，具体如图2所示：

2.2型腔数目及浇注系统的设计

综合考虑塑件大小、塑件结构、设备生产能力、塑件尺寸精度及经济效益等

因素，该模具采用一模两腔。

浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地引入并充满模腔，以获得外轮廓清晰，

内在质量优良的塑料制品。其设计应保证充模过程快而有序、压力损失小、热量

散失小、排气条件好、浇注系统凝料易于脱离并不影响塑件的外观。

浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料井几本分组成。而在设计浇注

系统时首要考虑浇口的设计，既采用何种类型的浇口？从何处进浇？进浇点数目

是多少且如何分布？根据塑件的高外观要求，浇口形式采用潜伏式浇口，即通过

浇口，实现塑件自动脱落，但塑件取出后内部会有辅助流道凝料存留，须用钳子

将其剪断[2]。由于塑件比较长，所以采用两点浇口平衡进料并沿着塑件的长边布

置，这样可缩短充模流程，减少压力损失，使填充过程快而有序，并能有效地降

低翘曲变形。分流道设计在分型面处，直径为3mm，长度除冷料穴外为70mm。

根据塑件的大小和型腔的分布，主流道的中心线偏离模具中心线30mm，这

样可以缩小模具的尺寸，节省材料，降低成本。具体见图3所示：

2.3模架的选用

采用标准模架CH25X45，模具厚度290mm；主要模板尺寸为A=80mm，

B=80mm。

2.4成型零件的设计

型腔（前模仁）和型芯（后模仁）是分别用来成型塑件外、内表面的成型零

件。由于面盖的形状比较复杂，若用整体式的型腔和型芯，制造较为困难且不利

于更换和降低成本，因此采用组合的镶嵌式结构，即局部细小结构采用小镶件，

嵌入在型腔和型芯中，然后型腔和型芯再整体嵌入到定模板（前模板）和动模板

（后模板）上。型腔材料采用进口P20，硬度为HRC32~38；型芯材料采用国产

P20，硬度为HRC32~35。型芯结构如图4所示。

2.5侧抽芯机构的设计

塑件上两个孔比较深，为6mm，考虑抽芯机构的复杂程度、模具成本及可

行性，采用相对较为简单的斜导柱外侧抽芯机构，其中斜导柱安装在定模（前模）

边，滑块安装在动模（后模）边，侧型芯抽拔距S=6+2~3，斜导柱直径设为φ

40mm，倾斜角为52°，其有效工作长度为60mm，契紧块（铲基）的锁紧角β

=52°+3°，侧滑块（行位）采用弹簧螺钉来限位。

为降低成本，简化模具结构，两个孔用两个相对独立的侧型芯滑块来成型，

每个侧型芯单独加工后嵌入在相应的侧滑块中并用销钉定位。侧滑块与滑动导轨

应保持合理的配合间隙，保证侧抽芯能顺利抽出。侧滑块采用优质合金材料，并

进行必要的锻打和表面处理，硬度达到HRC55以上。

2.6滑块结构设计

滑块结果如图3所示，通过液压缸作用沿工字槽滑动，以保证滑块滑动

顺畅。

1滑块设计要点:

（1）内外滑块应注意合理分割，保证滑块有足够的温度和刚

度，同时能顺利脱模。

（2）为了确保内，外滑块的相对滑动，在内外滑块上都应有一

定斜度设计燕尾导轨，使内滑块沿导轨进行滑动。

（3）为了确保内滑块能自动滑动，应在外滑块上设计弹簧和推

杆，使之能同步滑动。

（4）为了确保内滑块的滑出距离，内滑块上应设计限位螺杆。

2.7冷却水道的设计

汽车拉线对外观有较高的要求，因此正常生产时模温尽可能均匀一致，以减

少塑件变形。根据产品形状分布，动定模分别设置冷却水路，均采用循环冷却方

式，但注意动模冷却水道要避开顶出机构。

3成型零件的有关计算及校核

3.1凹模（前模）侧壁厚度计算及校核

注塑模的凹模侧壁应有足够的厚度，厚度过薄会导致模具的刚度不足或强度

不够，强度不够会使模具发生塑性变形甚至破裂，而刚度不足则会使模具产生过

大的弹性变形，出现熔体破裂的现象。当凹模侧壁变形量大于制品的收缩量时，

会造成制品脱模困难。本设计不采用传统的力学方法来计算凹模侧壁厚度，而选

用简单快捷的经验公式[1]：L=[L塑（1+k）－（3/4）Δ]+δ得出为58.3mm

4模具结构及工作过程

图6所示为该塑件注射模具结构图。此副模具为潜伏式浇口自动落料的两板

模，整个模具结构比较简单。考虑到型腔的分布和模具的总体尺寸，将主流道的

中心位置相对模具的中心位置偏移了一定距离，节约了模具材料，同时也尽量使

模具受力均匀。

模具的工作过程：当模具开启时，开模力通过斜导柱作用于侧滑块，并驱动

侧滑块在动模板上的导轨内做侧向移动，完成侧型芯的侧向抽芯动作。当模具开

启到一定位置时，在拉料杆、潜伏式浇口料与型芯内辅助流道料的连接力和型芯

包紧力的作用下，塑件与浇道料从定模边拉出并留在了动模一侧，此时塑件与浇

道料还未分离。注射机推出机构推动模具顶出机构运动，模具前、后顶出板带动

拉料杆及顶杆（顶针）同时向前运动，在辅助流道处切断浇口并将塑件和浇道料

同时顶出，可实现塑件和浇道料的自动脱落。在模具闭合前，套有弹簧的复位杆

带动顶出机构复位。至此，一个工作循环结束。

5结束语

在满足制件使用要求的前提下，合理地考虑流道和型腔的分布，简化了模

具结构，减小了模具的尺寸并降低了模具成本。经生产验证，该模具结构合理、

紧凑，动作可靠，实用性强，具有很好的经济效益性。