隐式二次顶出机构注射模设计

李 俐，喻艳梅，吴朋余

（浙江正泰电器股份有限公司，浙江温州 325603）

1 塑件分析

图1所示为薄壁圆筒类塑件，外形形状简单，筒最薄壁厚为0.4mm，材料为PA66。材料具有优异的强度和刚度、高耐热性、抗冲击、尺寸稳定性等特点，收缩率0.8%，塑件外轮廓最大尺寸ϕ12×18mm。

图1 薄壁套筒

塑件工艺要求：不能有外观缺陷，如飞边、毛刺、顶杆毛刺，内圆需保持光滑，里面有活动件在里面运动，塑件K处不能开设浇口，ϕ12mm外圆可以开设浇口，但尺寸不能超公差，塑件要求注射周期短，能满足中、高产量的生产要求。

2 模具结构设计

模具采用边缘浇口，脱料板脱模，二次顶出结构，圆型芯采用镶拼结构，此模产量较高，塑件外形尺寸比较小，出模数量为1模56腔。

（1）塑件流道设计为半圆型流道，具有横切面积小，流速块等特点，在塑件侧面开设边缘浇口，防止浇口断不干净，在塑件K处开设浇口凹槽，浇口宽度根据塑件离浇口套远近，越远尺寸偏大，反之尺寸偏小，在脱料板主流道设计多处拉料槽，便于拉下定模浇口。此塑件分型面简单，采用定模圆型芯和动模圆型芯碰面，碰面处型芯过盈0.02mm，防止碰面飞边发生，如图2所示。

图2 分型面

（2）模具成型直接在定模板和脱料板上，定模板和脱料板上直接设计两条直通的冷却水管，加工简单，塑件注射成型出来效果较好，考虑模板成型，中间跨距大，防止动模垫板变形，设计两长方形支撑柱。

（3）从塑件结构可以看出，模具采用一次顶出难以实现，原因是动模型芯抱紧力大，需要采用脱料板复合顶出，按常规设计为在脱料板和动模板之间加弹簧或橡胶垫、实现脱料板和动模板分开，外部再用拉板方式来增加二次顶出顺利，如图3所示。

图3 二次顶出结构

此结构能顺利实现脱模及塑件顶出，但是模具注射成型一段时间后由于弹簧或橡胶垫块会失效（弹簧出现疲软，橡胶垫块受温度影响变软），当脱料板比较重时容易出现顶出不稳定或卡死现象。

（4）针对脱模板弹簧容易卡死问题，需进行结构改进。改进如下：采用顶杆和脱料板，加活动滑块（见图4）机构方式来实现二次顶出，首先在塑件A面上平均分布3根顶杆,顶柱12（见图5）固定在脱料板上，穿过动模板及顶出板，顶在活动滑块11表面，并在脱料板上设计限位台阶，限位螺钉固定在动模板上，活动滑块11上设计顶柱12过孔，过孔尺寸比顶柱大0.5mm，可使得顶柱12掉入活动滑块孔内。

图4 活动滑块位置

图5 模具结构图

3 模具工作过程

注射成型完成后，注塑机开模，动模系统和限位螺钉16后退，脱料板3因塑料包紧力作用和定模板2分开，完成第一分模，注塑机顶棍顶住顶板垫板8、顶板7、顶杆14、顶柱12、活动滑块11、脱料板3等一起向前运动，脱料板3和动模板4分开，塑件脱松动模型芯完成第二次分模及第一次顶出；同时顶板、顶板垫板和滑块也一起向上顶出，同时隐藏式顶出机构开始工作，活动滑块11因顶柱13斜角的作用下压缩顶板的侧面弹簧向左侧移动，活动滑块11块向左侧运动4mm，顶柱12掉入活动滑块孔内，此时脱料板不动。顶出机构继续带动顶杆前进，使塑件顶出，完成二次顶出，如图6所示。

图6 模具顶出图

合模时顶板、顶板垫板复位，顶柱12和顶柱13脱离顶板及顶板垫板，顶板垫板侧向弹簧推动活动滑块移动，活动滑块孔与顶柱12位置错开，整个模具合模完成，进入下一个循环。

4 结束语

该模具巧妙地利用活动滑块解决了脱模板脱模及顶出过程，此二次顶出机构运行稳定，模具结构紧凑，加工简单，经济性好。应用于生产后，模具生产稳定，塑件外观及尺寸达到用户的技术要求。