电动玩具汽车附件注射模设计

孟少明 聂慧萍 陈 晨

(①湖南化工职业技术学院机械工程系，湖南 株洲412004;②中航工业南方航空工业(集团)有限公司，湖南 株洲412000)

儿童电动玩具车出现已经有很长一段时间了，但是兴起却是近几年的事情。儿童电动车做为儿童玩具的一种，对于孩子们来说非常奢侈。但它既可以当做孩子的骑行工具，又可以帮助儿童锻炼驾驶技能增强灵活应变的能力，现在随着生活水平的提高，因而越来越受家长们的青睐，这也就带动了儿童电动玩具车的发展。本文针对3 种电动玩具汽车附件，进行组合注射成型，既能节约模具成本、设备成本、人力成本，更能提高产品的生产效率。

1 产品结构及特点分析

3 种产品结构如图1 所示。材料都为ABS，收缩率都为0.5%。代号分别为18103、18104、17790，其中17790 外形尺寸小，结构简单，最大外形尺寸为24 mm×16 mm×13 mm，最小壁厚1 mm，最大壁厚1.5 mm，实心圆柱直径3 mm，18103 与18104 结构相似，都为半圆形结构，唯一的区别就是18103 最顶面的6 个突出圆柱都为实心，而1804 最顶上面的6 个突出圆柱有2个具有圆形沉孔;反面位置，18103 是6 个圆形沉孔，18104 只有4 个圆形沉孔。零件圆形半径为56. 6 mm，最小壁厚0.8 mm，最大壁厚1.5 mm。根据产品的结构，尺寸大小，为提高生产效率，减少生产成本，决定3 种零件放在一套模具中组合注射成型。

2 模具结构设计

2.1 排位设计

由于打算3 种零件一起在一套模具中组合注射成型，3 种零件在模具中的排位十分重要，排位的结构，决定了模具制造的难易程度，产品生产效率的高低以及产品成型质量的好坏。综合3 种零件的结构、尺寸以及浇注系统对产品成型质量的影响等因素，经过与客户的沟够，确定模具排位结构如图2 所示。采用每种零件一模四腔的排位方式，图中虚线为浇注系统设计构想。

2.2 分型面设计

由于3 种零件结构都比较规则、简单，根据图2 的排位结构设计，因此采用18103 与18104 的底平面和内壁曲面作为大分型面，结构如图3 所示。17790 零件结构简单，分型面中未体现，具体在模具结构三视图中体现。

2.3 浇注系统设计

由于产品比较细长，尺寸精度要求较高，外表面光滑，模具采用一模十二腔的三板模结构及点浇口浇注系统。

通过运用MoldFlow 软件进行流动分析，得到如图4 所示最佳浇口数量和位置以及合理的流道形状和排布位置，并对浇口尺寸、流道尺寸进行了优化。在主浇口和分流道的末端设有冷料穴，以防止浇口被熔料前锋面上的冷料堵塞。由于模具是三板模，为了使凝料能顺利从主流道和分流道中脱离，将浇口套的流道设计成锥度为3°的锥形。

2.4 前、后模结构设计

由于3 种产品总体结构都不算太复杂，主要是外部与内部比较多的突起与凹坑，而排位设计采用的是一模十二腔的结构，为了便于前、后模制造、为了降低模仁毛坯成本，前、后模采用两半对开式结构，采用定制半成品毛坯，大体结构电火花放电成型，局部采用小型芯镶嵌。后模结构如图5 所示，前面结构如图6 所示。

2.5 后模镶件设计

为降低前后模的加工难度，为降低后模仁的毛坯成本，为提高产品的成型质量，减少推出痕迹等，特设计后模镶件结构如图7 所示，部分镶件作为成型推杆对工件进行脱模。

2.6 冷却系统设计

模具冷却系统设计主要是根据前、后模仁的结构特点以及模具元件的分布来布置水道。为了避免冷却水道与相关的模具元件发生干涉，又不影响冷却效果，决定在前、后模仁上设计一进一出的内循环式冷却水道。

2.7 模具总体结构设计

模具总体结构如图8 所示，采用三板结构，双分型面开模，点浇口进料。

3 模具工作过程

本模具为三板模，最大外形尺寸为450 mm×400 mm×327 mm，顶出距离40 mm，模架采用龙记模架。模具工作过程:动、定模合模，熔料经塑化、计量后经注塑机注入模具密封型腔内，经保压、冷却后开模。开模时，在胶质41 的作用下，前模板10 和后模板6 之间的主分型面先分开，在拉料杆16 的作用下使浇注系统在点浇口位置与产品分开。继续开模，当限位拉杆42 挂住前模板10，使得前模板10 与中间板12 分开，使主流道凝料分别从主流道衬套14 和前模扳10 中抽出。开模到一定距离，注塑机顶杆前进，顶出机构在推杆的带动下将塑件从动模芯中顶出，当运动到顶出距离40 mm 时，对包紧在型芯上的塑件进行脱模和取出流道凝料。前、后合模，注塑机顶杆回退，顶出机构在复位杆20 和弹簧22 的带动下将模具复位，行车感应器28对复位的正确性进行检验，完成一个注射周期。

4 结语

(1)根据3 种零件的结构特点与尺寸，模具采用一模十二腔结构，既能节约模具成本，也能降低用人与设备成本，还能提高生产效率;

(2)模具采用点浇口进料，双分型面开模，能很好的保证塑件的外观质量。

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