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　　摘 要：本文通过分析两种不同汽车塑料件注塑模具制件使用要求以及相关结构的特征，介绍了同一个模型制作两种不同模具的设计结构特点、注塑模具的动作原理。基于此，采用了斜倒柱侧抽芯与斜顶相互结合的模具结构设计，验证内侧、外侧抽芯成型方案是否合理，并在此期间将详尽的模具设计计算过程进行了有效总结，最终将“一模成型两种不同制件”设想实现，在优化了汽车塑料件的注塑模具加工便捷性的同时，又节省了制造材料。

　　关键词：抽芯机构 滑块 浇注系统 模具结构

　　前言

　　注塑也被称为注塑模型或注射成型，是我国当前一种重要的热塑性塑料成型方法。该种方法的成型特点主要在于生产周期较短、自动化程度高以及生产效率高效等，广泛应用于塑料制品的生产行业中。在进行设计塑料件注塑模具期间，只要使用了侧抽芯机构，也就意味着该项模具结构设计工作中存在着一定程度的难度，致使模具制造成本升高。为了达到将模具结构难度降低以及节省模具加工成本的目的，下文中将会针对具体两种不同制件展开一系列的分析与研究。

　　一、塑料制件简介

　　本文主要通过 、 两种汽车制件进行研究。研究中所用两种制件均属于同一汽车制造厂的汽车配件，并且都具备耐磨性强、强度高、硬度过关、尺寸稳定性强、自身精度高特性，该种成型塑件的材料属性经检验后，确认为 。另外，虽然 材料自身具备成型效果好、耐磨性强、尺寸稳定性强以及抗化学腐蚀耐性强等优势，但是其自身的收缩率以及吸收湿气能力过于强大，所以在进行以上材料的研究工作之前，需要进行烘干材料操作步骤，并在材料内部添加适量的玻璃填充物，提升材料的硬度，降低收缩率。在这其中，制件 的特点是具有 毫米半圆形状的缺口，缺口断面有数量为两个的曲面槽，两侧分别具备对称的 形状槽，中间有一个程度为 毫米、宽度为 毫米的方形状槽，两个方向都需要进行抽芯[1]。另一个制件 具有与 相同的 毫米半圆形状缺口，制件 内部的 个突起带有相同的带卡口，半圆形的一端中分别含有一个半圆形的线槽以及一个半圆柱面槽，同样需要进行两个方面的抽芯。两种制件相比较下来，总体的尺寸数据是相同的，但是 制件比 制件的结构较为复杂一些，基于此，可以将两个制件成型与同一模具之内。

　　二、模具结构的设计内容

　　(一)确定分型面的选择以及型腔的数量

　　为了便于后期测抽芯，首先需要根据注射机设置的工艺参数数据、研究制件本身的结构大小因素，先行选择单分型面，让 、 两制件呈对称分布的形态，同时让半圆形的缺口呈相反的形式。

　　(二)设计浇注系统

　　本次研究中，根据两种塑件体积相同、并且进料处于均匀状态的特点，决定在分流道内采用平衡式分布方法[2]。为了方便模具进行排气，进料在侧浇口完成，该侧浇口需要设置于分型面上。另外，为了提升拉料杆加工的便捷性，会将主流道内的冷料穴设置成“ ”形状。

　　(三)设计测抽芯机构

　　由于 塑件与 塑件在半圆形缺口的端面上都带有两个槽，所以决定在斜导柱抽芯机构类型选择上选用对称性，定模时将斜导柱固定在一边，在动模中安装滑块，使斜导柱在开模力的作用下带动滑块进行运动[3]。针对滑块的体积、抽拔力、抽拔距的大小以及斜导柱自身的强度等客观因素进行综合考量后，决定将斜导柱的倾斜角度设置为 ，将工作直径部分设置为 毫米。制件 中的半圆形缺口端面上2个槽口抽拔距要求为 (安全系数) 毫米，抽拔期间开模距设置成 毫米。 制件的过程與 制件相类似，制件 上半圆形缺口端面的两个槽之间的抽拔距也为 毫米。顶出制件开模距为：

　　考量到由抽拔距与斜导柱会组成倾斜角，该倾斜角本身的长度经计算得出： 毫米。为了使用锁紧楔让锁紧角达到 ，决定使用弹簧销钉完成滑块定位装置定位。制件 上两侧 型槽的处理方式与以上侧抽芯方式雷同[4]。由于制件 内部包含 个带卡口的突台，本次研究进行内侧抽芯工作时会使用斜顶结构形式完成。首先利用 根斜导杆将卡口成型，然后用弹簧销将斜导杆与斜顶座进行铰接，在顶出板上固定住斜顶座，用斜面完成斜导杆导滑，最后让顶出力的作用下进行抽拔。为了顺利完成抽拔，同时让斜导杆均匀受力，依据抽拔距与顶出距确定出倾斜角为 的斜面。另外，为了增强斜导杆的耐磨性质，决定在 材料表面进行氮化处理。

　　(四)设计成型零件

　　(1)为了方便加工，在制件 与制件 滑块的选择上会使用总体式结构，槽导滑采用 形状，制件材料为 .

　　(2)进行凹模定模工序时，在结构的选择上使用局部镶拼结构，具体是指将已经成型的塑件 上的方形孔突凸模镶拼到凹模定模上，该定模的总体尺寸构成为 毫米 毫米 毫米。为了便于进行 加工，凸模动模也采用总体结构，具体尺寸构成为 毫米 毫米 毫米[5]。为了方便加工，塑料件都使用 材料。以上工作完成后，需要在定模板上镶嵌定模，在动模板上镶嵌动模，同时保证定模和动模面必须要高于模板大概 毫米，高出部分是为了防止产生溢料，为定模、动模预留出 毫米的磨损空间，从而确保分型面上的定模与动模处于缩紧状态。

　　(五)设计模具导向以及进行机构定位

　　本次研究中模具使用的模胚均采用标准模胚。为了实现定模与动模的设计，决定采用 ，在模具的选择上决定采用标准参数的导柱与导套导向。另外，导柱与导套同样是标准布置，数量为 根。在分型面之上，定模以及动模均采用锥面进行定位。该种配置模式，不仅能够维持模具的正确导向，还能保障模具的实际定位，最终确保模具精度处于合理范围内。

　　三、模具的动作原理

　　在开模时，斜导柱与滑块分别在定模与动模上，所以即使滑块伴随着动模在后退，斜导柱并不动，但是滑块与斜导柱之间会发生相对运动，然后抽侧型芯会随着滑块跟着动模后退完成。在此期间，由于抽拔工序的完成是需要一个过程的，所以处于成型件 上的定模中的型芯会克服四周包紧力进而被脱出，完成本次抽拔继续下一次开模。制件在包紧力的作用下会被带动到动模上，然后在顶出机构的作用下被顶出制件。与此同时，成型的制件 结构中的斜导杆会完成内侧抽芯工序，然后斜导柱会将模块复位，弹簧与回程杆相继复位被顶出机构，进而实现合模。最后，由锥面进行分型面定位，滑块会被导向机构上的导向锁紧楔锁紧，模具的分型面也会被注射机的顶出机构锁紧，完成合模。本次注射完成，然后进行下一次注射。

　　总结

　　综合全文来讲，通过开展两个不同汽车塑料件在同一副模具中完成成型的模具设计过程，进行了阐述汽车塑料件的注塑模具构成的结构特征与汽车塑料件的注塑模具的动作原理，最后总结出该项设计中模具构成科学合理，在节约了汽车塑料件的生产成本的同时，方便了塑料件的加工程序，最终对汽车塑料件生产企业经济效益提升起到了推动作用。

　　参考文献

　　[1]刘建华.汽车注塑模具设计中Moldflow软件应用的价值分析[J].科技资讯，2014，21：18.

　　[2]刘世豪，郭志忠，李粤，廖宇兰.基于CAE技术的注塑模具设计及其成形工艺分析[J].航空制造技术，2014，09：50.

　　[3]孟亚峰.基于UGNX10.0的汽车关键零部件的注塑件优化设计[J].山东工业技术，2015，21：213.

　　[4]何镜奎，陈洪土.基于模流分析技术对注射模填充分析的探讨[J].模具制造，2016，12：49.

　　[5]邓宇锋.基于Moldflow的注塑件填充分析与浇注系统优化设计[J].橡塑技术与装备，2015，22：146.

　　作者简介

　　卢永雄(1981年2月)，性别：男，民族：汉，籍贯：广西北流市，职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：汽车内外饰设计，省市：广西柳州市，单位：东风柳州汽车有限公司PV技术中心。