张 敏
(宏致电子有限公司,江苏昆山 215300)
连接器是电子工程技术人员经常接触的一种塑料产品。它的作用非常单纯:在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间,架起通电的桥梁,从而使电流流通,使电路实现预定的功能。连接器的应用非常广泛,常用于计算机类、数据通信类、消费性电子设备类、汽车电器及工业电器类。
如图1所示,此类塑件的PIN孔数比较多,塑件比较小,而且塑件精度要求比较高,一般PIN孔毛边max0.03mm,外观毛边max0.05mm;该塑件用的塑胶材料是NYLON66(尼龙),收缩率是8‰~21‰,是一种热塑性树脂,白色固体,不溶于一般溶剂,仅溶于间苯甲酚等,机械强度和硬度很高,刚性很大。另外此材料耐燃,抗张强度高,耐磨,电绝缘性好,耐热,熔点150℃~250℃,熔融态树脂的流动性高。
图1 WTB塑件图
塑件在模具上的型腔布局:包括型腔的数目和在模具上的排布。一般型腔数目的确定需要和选用的注塑机的吨数相匹配,同时要考虑生产效率及经济效益,更重要的是还要考虑塑件的结构及成型模具结构的复杂程度。由于该塑件比较小,一般都会排布多腔,但是此塑件两侧面都是滑块成型,PIN孔数较多,所以该塑件采用1模2腔布局,即一次注射成型两个塑件。
分型面设计首先要分析塑件的分型:①要有利于保证塑件的精度;②要有利于模具的加工制造,特别是型腔和型芯的加工,尽量拆成磨床加工;③要有利于排气系统的设计;④要有利于塑件的脱模,确保开模后塑件留在动模一侧。
因连接器大部分都是内装件,外观的要求不是很高,根据图2所示的塑件3D图,且为了方便布置顶出系统,此塑件的分型面设计如图3所示。
图2 塑件的3D图
图3 塑件的分模线图
塑料由主流道进入到分型面,再沿分流道进入到型腔,浇口位置在塑件的头部,防止有流痕,另一边的头部也要做一个进浇点溢料,此进浇点采用潜伏式进胶,在顶出过程中可以自动切断脱落,这样后加工少了一道工序,节省成本。
此塑件的侧壁都是倒勾,型芯和型腔无法成型,因此需要滑块成型,因为两面的侧壁都是在滑块上成型的,因困气使塑件产生气泡或烧焦等现象,滑块需要分成几块加开排气,如图4、图5所示,因塑件的很多形状都是在型腔成型,如图6所示,为防止塑件粘在定模型腔,滑块需要加延迟退出机构。
图4 滑块图
图5 滑块镶件开排气槽的图
图6 定模型腔和动模型芯图
因塑件的成型大部分在型腔,滑块退出后,型芯几乎都没有粘模力,在型芯中间布一排顶杆辅助顶出即可,因潜伏式进胶,且进胶点在定模,所以流道要用拉料杆,把料头拉出来。
为了保证注射成型周期稳定,动模侧和定模侧都设计冷却水路,因塑件比较小,所以水路也设计的比较简单,如图7所示。
良好的排气系统设计,对于注射模有很大的帮助,因连接器模具加工要求精确,形状较复杂,一般都尽量拆开。拆成磨床加工,保证加工精度;加开排气,防止困气,所以拆开的型腔和型芯上,不与顶杆干涉的地方都需要开排气槽。
本模具的整体结构如图7所示。
图7 WTB塑件模具图
开模时,动模和定模分开的同时带动滑块运动,因滑块斜撑销孔避空1mm,所以动模和定模开模时,滑块会延迟退出,在开模瞬间拉住塑件,防止塑件粘在定模型腔上,开模完成后顶杆顶出塑件,再合模,完成一次注射成型周期。
此塑件结构比较复杂,壁较薄,生产中易发生拉伤或变形。用滑块延迟退出拉住塑件,接触面积比较大,可以防止其拉伤或变形。因塑件PIN孔的正位度要求很高(一般是max0.05mm),所以在分模时,PIN针或PIN槽尽量做整体的,以防加工时累积公差过大导致正位度超差。PIN针上加定位凸点,是防止注射成型时冲力太大把PIN针冲歪。通过大批量生产验证,该模具结构设计合理。