戴益波，陳 攀，郭宇航

（江蘇科技大學材料科學與工程學院，江蘇鎮(zhèn)江 212003）

0 引言

塑件零件圖如圖1所示，考慮到人們使用固定電話的方式以及人們對固定電話的使用要求，所選的材料應具有較好的耐磨性和較高的性價比，最終確定塑件的材料為ABS樹脂材料。塑件的的最大尺寸為225.0 mm×175.0 mm×40.0 mm。該塑件的尺寸適中，整體結(jié)構(gòu)并不復雜，以ABS樹脂材料作為填充物可以較輕易的一次澆注成型。根據(jù)ABS樹脂材料的特性并結(jié)合生活需要，固定電話下蓋的表面精度等級不需要太高，太高的等級精度難免會增加不必要的成本。塑料制品的等級精度一般分為3～5三個等級精度[1]，本次固定電話下蓋的精度等級選擇一般精度4級。

圖1 塑件零件圖

1 模具設計

本次模具設計中分型面創(chuàng)建在塑件的最大截面處。固定電話下蓋是一個殼狀結(jié)構(gòu)，而固定電話的四周都是薄壁，這就對塑件的成型要求比較高。因為一旦塑件的成型沒有達到要求，薄壁部分彎曲或不在同一平面，都將直接導致最終產(chǎn)品的不合格。而多型腔雖然生產(chǎn)效率高，但是產(chǎn)品的成型不太可能保持一致，一旦有次品出現(xiàn)，都將導致成本的增加。所以結(jié)合實際生產(chǎn)考慮，本次固定電話下蓋模具設計的型腔數(shù)目確定為1，也就是單型腔。通過塑件注射量的計算，選擇型號為XS-ZY-500的注塑機[2]。模具總裝圖如圖2所示。

圖2 總裝圖

1.1 澆注系統(tǒng)的設計

澆注系統(tǒng)由主流道、分流道和澆口組成，連接著注塑機的噴嘴和模具型腔[3]。澆注系統(tǒng)的設計必須考慮到所選塑件材料的成型特性，不同材料在凝料后與模具的分離難易程度也不同，對此相應澆道的尺寸也應隨之改變，以減少工藝成本和保證塑件成型美觀。

1.1.1 主流道的設計

主流道設計時應注意以下幾點：（1）主流道中的最小處直徑應大于注塑機噴嘴尺寸1～2 mm，否則會對后期的脫模增加困難；（2）主流道與分流道接口處應設有圓角，以減小熔融塑件材料轉(zhuǎn)向時所產(chǎn)生的力；（3）由于在塑件材料填充過程中，主流道內(nèi)的熱量十分集中，應當設有相應的冷卻措施[4]。主流道的設計如圖3所示。

圖3 主流道的設計

1.1.2 分流道的設計

分流道在設計時應注意以下幾點：（1）在保證熔融的塑件材料最終能夠良好成型的條件下，分流道的截面積和長度應盡量減小，以減小澆注時的熱量損失；（2）如果分流道的長度較長，應該在分流道的末端設一小槽用來容納注射時原本存在于型腔內(nèi)的空氣；（3）分流道和澆口的連接處應當較為光滑，這樣有利于熔融塑件材料的流動。分流道的設計如圖4所示。

圖4 分流道截面圖

1.1.3 澆口的設計

在設計澆口的位置和尺寸時應注意以下幾點：（1）澆口截面的尺寸要根據(jù)制品來確定，若制品的尺寸較大，則澆口的尺寸也應較大；（2）澆口應盡量在壁厚最厚處并距離各型腔的總距離盡量小；（3）澆口的位置應設計在不影響塑件外觀的部位[5]。澆口的設計如圖5所示。

圖5 澆口的形狀

1.2 推出機構(gòu)的設計

推出機構(gòu)在設計時有以下原則：（1）塑件盡量留在動模上；（2）推出方式要合理；（3）不影響塑件外觀；（4）準確可靠[6]。綜合上述設計原則，推出機構(gòu)的設計如圖6所示。

圖6 推出機構(gòu)

1.3 冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)的設計

冷卻系統(tǒng)的設計原則：（1）為了讓塑件各部位的冷卻效果相近，冷卻水道應在型腔周圍分布地盡量廣泛和均勻；（2）在澆口的位置，冷卻水道應設計的盡量多或者冷卻水道的直徑應盡量大，以達到加強冷卻的效果；（3）冷卻水道在彎折或其他易漏水處應套上塑膠密封線圈來防止漏水[7]。冷卻水道的設計如圖7所示。

圖7 冷卻水道示意圖

本次模具設計的排氣方式采用間隙和分型面排氣的方式，排氣槽設置在分型面上。

2 總裝

裝配時有3種基準供考慮：（1）對于形狀復雜的型芯型腔，通常先加導柱和導套裝備孔，然后以該裝備孔作為裝配基準；（2）在裝配導套導柱零件時，以模具的模板側(cè)面為作為裝配基準；（3）以模具凸模或者凹模的表面作為裝配基準，其余零件作為參考基準。

選定裝配基準后，按照順序正確地裝配各個零件。當模具安裝完成后，要認真仔細地調(diào)試各個活動部分，看看是否有卡滯或爬行的情況，以確保各個活動部分都在準確的位置。當模具合上后，檢查分型面縫合地程度，看分模面的間隙是否足夠小，從而保證不會發(fā)生溢料的情況。最后檢查冷卻系統(tǒng)，以防冷卻水道發(fā)生漏水的情況。

當模具正確安裝后，本次固定電話下蓋注塑模具設計的總裝配圖如圖8所示。

3 結(jié)束語

基于UG繪圖軟件完成了固定電話下蓋的模具設計，塑件的材料選擇根據(jù)耐磨性和其他各方面的考慮，最終選擇ABS樹脂材料。模具型腔布局為一模一腔，分型面創(chuàng)建在塑件的最大截面處。共布置4根冷卻水道，塑件的上下兩邊各布置2根冷卻水道，冷卻水道的直徑為10 mm。

圖8 模具總裝配圖