注射模的结构设计

周振　倪芬　张瑞

摘 要：本文引用实例主要介绍了注射模的结构设计，注射模结构设计主要包括：分型面的选择，模具型腔数目的确定及型腔的排列，浇注系统设计，型芯型腔结构的确定，推件方式，侧抽芯机构设计，模具结构零件设计等内容。

关键词：注射模

1 分型面的选择

根据塑件制品分型面的设计与选择原则，分型面应该设计在零件截面最大的部位，且不影响零件的外观。若采用如图1（a）所示的分型方法A-A水平分型，箭头朝向代表动模的位置；由于塑件凹槽包紧力的存在，塑件可能留在定模，为了使塑件脱模，必须设计定模退出机构，使模具结构变得复杂，模具的设计成本也相应提高；若采用图1（b）所示的分型方法，A-A水平分型塑件，塑件就包紧在动模型芯一侧，因而留在动模侧，这使模具的结构变得简单，因而选择该方法为模具设计的分型方案。

2 型腔数目的确定及型腔布局

（1）若采用一模一腔，由于此零件的外型尺寸很小，模架相对于这个模具显得特别大，这样就会造成设備资源的浪费，且不适合大批量生产。

（2）若采用一模多件，生产效率高，资源的利用率也高，这里选用的是一模八腔矩形分布，模具尺寸适中，适合大批量生产，这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。

3 浇注系统的设计

3.1 主流道的设计

根据参考文献[1]查得XS-Z-60型注射机喷嘴的有关尺寸如下：

喷嘴半径： =12mm；

喷嘴孔直径： = 4mm；

根据模具主流道与喷嘴的关系： mm； mm

取主流道球面半径：R=14mm；

取主流道的小端直径：d= 4.5mm；

为了让主流道凝料能顺利地从浇口套中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为2～6°，经估算得主流道大端直径D=12mm，同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计r =1～3mm的圆弧过渡，取r =2mm。取主流道长度L=55mm。

3.2 分流道的设计

分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度以及注射速率等因素有关。

该塑件的体积比较小，形状也不复杂，本设计采用U型断面分流道，切削加工在动模上，加工易实现，且比表面积不大，热量损失和阻力损失不太大，查相关经验表格得U型分流道截面半径R=3mm，h=3.75mm，长度L=35m

3.3 浇口的设计

1.若采用点浇口从塑件顶端进料，能保证塑件的质量很好，但模具结构复杂了，需采用三板两开式模具结构才能实现点浇口。

2.若采用平衡式侧浇口（见图3-4），只需两开式模具结构就能实现开合模，而且所得到的型腔零件加工简单，且浇口容易去除，不影响制品的使用性能和外观质量，容易保证每个型腔内塑件尺寸，因此本设计采用平衡式侧浇口。

4 型芯、型腔结构的确定

型芯、型腔可采用整体式或组合式结构。

整体式型腔是直接在型腔板上加工，有较高的刚度和强度。但零件尺寸较大时加工和热处理都较困难。整体式型芯结构牢固，成型塑件质量好，但尺寸较大，消耗贵重模具钢多，不便加工和热处理。整体式结构适用于形状简单的中小型塑件。

组合式型腔是由许多拼块镶制而成，机械加工和热处理比较容易，能满足大型塑件的成型需要。组合式型芯可节省贵重模具钢，便于机加工和热处理，修理更换方便。同时也有利于型芯冷却和排气的实施。

由于该塑件尺寸较小，最大只有 13.5mm，且形状简单。若采用拼块组合式型腔，比较麻烦，需要至少8块拼块组成。所以，型腔采用整体式结构。考虑加工和热处理比较困难，型芯采用拼块组合式结构。

5 结论

本文引用实例介绍了注射模的结构设计，主要分析了分型面的选择、型腔数目的确定及型腔布局，浇注系统的设计以及型芯、型腔结构的确定。

参考文献

[1] 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京：高等教育出版社，2005

[2] 李学锋.模具设计与制造实训教程[M].北京：化学工业出版社，2004

[3] 廖月莹，何冰强.塑料模具设计指导与资料汇编[M].大连：大连理工大学出版社，2007

[4] 周桦，王晓澜，王江涛.模具工使用手册[M].南昌：江西科学技术出版社，2004

[5] 王好，田宝善，田雁晨.塑料注射模具技巧与实训[M].北京：化学工业出版社，2003

[6] 湛康焘.机械制图（第三册）[M].上海：上海交通大学出版，2004

[7] 冯炳尧，韩泰东，蒋文森.模具设计与制造简明手册（第二版）[M].上海：上海科学技术出版社，1998

[8] 彭建声，吴成明.简明模具工实用技术手册[M].北京：机械而工业出版社，2003