袋笛利遗孜不 ２Ｕｌ６华弗ＵＯ期 典型牛角式浇口的模具设计 黄建钊 （东莞理工学院，广东东莞５２３０００） 摘要：以汽车上某个简单零件的注塑模具为实例，详细地介绍了注模中常用的牛角式浇口的结构和设计方面必须注意 的事项，并介绍了模具斜顶的结构设计和其它组成和各部分的功能，模具的结构虽然不算复杂却具有代表性，为设计类 似的产品模具提供很好的参考。 关键词：注塑模具；牛角式浇口；模具斜顶 中图分类号：ＴＱ３２０．６６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７２—５４５Ｘ（２０１ ６）０６－００６７－０３ 近些年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与 工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑胶制 品在日用品、手机、家用电器、电玩、消费类电子外壳 和汽车工业等各领域中的应用极其广泛。注塑模具 是生产具有一定形状和尺寸的各类塑胶产品的主要 装备，能够成型形状复杂、尺寸精确、带有嵌件的塑 件，具有高生产率，易实现自动化生产，应用广泛，适 合大批量生产【·】的特点。本文介绍一款汽车小零件的 注塑模具设计，此小零件为一个扭动开关，外观和尺 ２ 寸精度要求都比较高。上表面不能有进胶点和批锋 之类的不良外观，在底部有一组对称的倒钩，故此模 具设计要符合这样要求，进胶点不能在表面上，倒钩 的位置采用斜顶抽芯结构脱模。 一面 产品结构 根据塑胶产品大小和形状要求，模具的排位按 模两穴，模架采用我国标准大水口ＣＩ ２３３０ Ａ８０ Ｂ９０ Ｃ１００类型。因ＰＶＣ是一种酸性塑料，有一定的 腐蚀性，所以前、后模仁选用防腐性比较好的￥１３６Ｈ １产品结构分析 钢材。在前、后模仁四个角上分别加工出四对定位， 前模仁凹，后模仁凸，作用是保证前后模仁的配合精 使注塑出来的产品尺寸更加精确。在前模板上镶 此汽车小零件为一个扭动开关，尺寸大小为 度，ｑｂ４０ ｍｍ Ｘ １９ ｍｍ，材料为ＰＶＣ，收缩率为１．００５，如 了四个耐磨的回针碰块，主要作用是延长这个位置 经常受回针碰撞的使用寿命，并且方便更换。产品底 图１所示。上表面是外观部分，所以不能在外表面设 设计上用斜顶来成型比较方便，顶出 计进胶口，也不能有合模线和批锋等不良外观。在底 部的倒钩位置，面部分有一对称的倒勾，故这里要做斜顶机构使其 系统顶出产品同时完成倒钩的脱模动作。产品底部 顺利脱模。底面那一圈凹下去的位置设为进胶位置， 的位置有一根细长的小柱子，这里容易生产困气现 为了防止进胶点凸出平面，故作了一圈凹面。产品 象，后果是制品注不满或产生气纹，影响产品的质 量。为解决这个问题，在其底部镶一根后模仁镶针帮 上有四个贯穿的位置，中间有一根细长的小柱子凸 助排气。模具的结构图如图２所示。 出来。 收稿日期：２０１６—０３—２８ 作者简介：黄建钊（１９７９一），男，广东东莞人，本科，工程师，主要从事模具设计与教学研究。 ６７ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．０６，２０１６ Ｂ 进胶点 前模主视图 后模主视图 图３浇口进胶形式 因其具有牛角似的圆滑曲线形锥体形状，截面 ２４． １３ １２ Ｃ—Ｃ截面蚓 Ｂ—Ｂ截面图 １．顶板２．前模板３．后模板４．顶针板面板５．顶针板底板６．底板 ７．隔热板８．中托司９．顶针ｌＯ顶针板复位件１１．垃圾钉１２．定位圈 １３卿咀１４．前模仁１５．后模仁１６．斜顶ｌ７．斜顶导块１８．斜顶座 】９．后模１＿＝＝镶针２０．撑头２１．限位柱２２．方铁２３．回针碰块２４．浇口镶件 图２模具组装结构图 图中的各个零件起着重要的作用。当模具注塑 时，会向动模方向产生注塑压力，造成后模板变型， 既降低了模具的使用寿命，又影响了注塑产品的形 状，所以在底板上装有撑头，防止后模板变型；模具 底板上装有垃圾钉，其作用是预防脏物掉进顶针底 板后造成顶针板不能完全回位，还可以调节顶针的 高度；模具的顶板和底板各加装了隔热板，作用是保 持模温稳定，有利产品的成型。 ２．１浇注系统设计 注塑模具浇注系统主要由主流道、分流道、浇口 及冷料穴组成。主流道通常位于模具的中心，它将注 射机喷嘴注出的塑料熔体导入模具分流道和型腔， 其形状为圆锥形，便于熔体顺利向前流进，开模时主 流道又能顺利拉出来。由于主流道常与高温塑料和 注射机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在前模 板上，而是单独使用浇口套（唧咀）ｆｌ１。唧咀作为标准 件，根据实际需要采用不同的规格。在顶板上装有定 位圈，作用是能保证模具的唧咀位置和注塑机的喷 嘴位置的同心度。本模具按大水口进胶方式，根据注 塑产品的要求，进胶点落在指定的位置，必须采用牛 角式浇口方式，其优点是设在塑件的内表面隐蔽处， 不影响制品外观。制品成型后，在顶出时会与塑件自 动拉断，因此，易于实现生产自动化 ，如图３所示。 ６８ 尺寸逐渐缩小，小端连接型腔底面的特点，加工起来 比较困难，所以一般是采用标准件牛角浇口器。 牛角式浇口器的主要特点：（１）脱模时浇口与模 具自动分离；（２）浇口部分形成标准件，更换方便； （３）适合平面或薄壁型塑料件；（４）利用标准浇口器 垫块可以调节安装高度。 牛角式浇口器安装注意事项：（１）根据塑料的硬 度不同，浇口的浇嘴与流道顶针之间要保持４～７个 流道直径的距离，以便浇口保证因自身附着力而留 下足够的脱模空间；（２）流道及浇嘴部分可根据模具 情况再加工。 ２．２斜顶的结构设计 斜顶在模具设计中很常见，通常用来成形产品 内部倒钩的机构，适用于比较简单的倒钩情况。斜顶 其实就是倾斜的顶针，一端是构成产品的成型部分， 另一端落在顶针板上，当顶出机构往前推时，带动斜 顶往前面同时往产品脱模的方向运动，实现脱模［２１。 本产品倒钩的位置用斜顶机构完成脱模是相对比较 简单的，结构如图１如示。产品倒钩位长１ ｍｍ，设计 成脱模行程为３ ｍｍ已经足够了，斜顶的角度设计为 ５。（一般小于１０。）。在后模板上开有ＫＯ孔用来避空 斜顶，并且方便斜顶的安装。在底部安装有斜顶导 块，钢料为耐磨的ＤＦ２，硬度为ＨＲＣ５８—６０，斜顶穿过 斜顶导块，与其四面紧密配合，作用是保证斜顶的运 动稳定性。顶针板上要固定安装有斜顶座，钢料为 ＤＦ２，作用是连接斜顶和顶针板，斜顶和斜顶座是以 Ｔ槽的方式连接的，当顶出机构运动时，斜顶底部在 其座上来回地滑动，要注意的是斜顶座的长度要满 足斜顶在其来回运动的最大行程时不致于跑出来。 这样就实现斜顶的复位和脱模动作了。 ２．３顶出机构的设计 把注射成型后的塑件及浇注系统凝料从模具中 脱出的机构称为顶出机构ｆｌ＿。考虑到塑胶产品的形状 特点，该模具已经采用了斜顶的设计，既可使产品倒 钩位置脱模，又起到了顶出产品的作用，故只需在产 《装备制造技术￣２０１６年第０６期 品的底面合适的平面上加两个直径３ ｍｍ的圆顶针， 冷却水道直径为８ ｍｍ，围绕产品钻孔，水道的 主流道的冷料穴下用一个直径为５ ｍｍ的圆顶针，产 接头直接接上使用。 品和流道就能顺利脱模了。要注意的是因为斜顶的 设计行程为３ ｍｍ，在斜顶的角度设计为５。的情况 ３结束语 下，顶出机构只需要向前运动４０ ｍｍ的距离就能让 斜顶足够脱出３ ｍｍ的距离。在顶针面板上安装两个 本文设计了一款汽车小零件的模具，产品底部 限位块来限制顶出机构顶出的距离。在模具的顶针 倒钩位置采用斜顶结构脱模，分型面为产品的底面 板底板上安装了顶针板复位件，复位件的底部有一 上。模具的模架采用我国标准大水口ＣＩ ２３３０ Ａ８０ 个Ｍ１６的螺纹孔，跟注塑机顶杆连接。当顶杆往后退 Ｂ９０ ＣＩＯ０类型。根据要求，产品的进胶点落在指定的 时，带动顶针板和顶针等一起往后退，实现了顶针板 凹圆里。浇注系统只能采用牛角式浇口方式，分流道 的复位。当前模板上的回针碰块和回针相碰并紧压 处用标准件牛角浇口器。产品出模时进胶点自动切 住时，顶板已经完全的复位了。 断，流道由冷料穴的顶针推出。后模仁上的产品由斜 通常模具的顶出机构是有两套或以上中托司， 顶和两个圆顶针推出。产品底部的圆柱胶位又细又 有斜顶或者模具较大时必须要有。中托司是由导柱 所以在柱底上采用镶针的方法，使之有 （固定在模具底板上）和导套（固定在顶针板上）组 长容易困气，效排气。 成，起着顶针板导向的作用，保证顶出运动的稳定。 该模具现在已经投入生产。经实践证明，这套模 ２．４冷却系统的设计 应用起来灵活可靠，注塑产品表面外观 熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔里，通 具结构合理，脱模顺利。 过保压和冷却固化，最后才能脱模得到所需的塑件。 良好，模具的冷却系统一般采用冷却水道。设计的基本原 则是：（１）冷却水道应尽量多，截面尺寸应尽量大； 参考文献：１】田光辉，林红旗，梁秀山，等．模具设计与制造［Ｍ】．第２版． （２）冷却水道离模具型腔表面的距离要适当；（３）浇 ［北京：北京大学出版社，２０１５：２２１—２２９，２５８． 口处加强冷却；（４）冷却水道的出、人口温差应尽量 ［２】张维合．注塑模具设计实用教程【Ｍ】．第二版．北京：化学工 小；（５）冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的 业出版社，２０１１，（１１）：１５０—１５３ 部位『３１。本模具的水道设计如图４所示。 【３黄３］雁，彭华太．塑料模具制造技术【Ｍ］．广州：华南理工大 学出版社，２００３：１０９—１ １０． ［４付宏生，４］刘京华．注塑制品与注塑模具设计【Ｍ】．北京：化学 工业出版社，２００３，（７）：９８—９９． 图４模仁冷却水道排布 Ｔｙｐｉｃａｌ Ｈｏｒｎｓ Ｇａｔｅｓ Ｍｏｌｄ Ｄｅｓｉｇｎ ＨＵＡＮＧ Ｊｉａｎ——ｚｈａｏ （Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ａ ｓｉｍｐｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｐａｒｔｓ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍａｔｔｅｒ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｈｏｒｎｓ ｇａｔｅｓ ｍｕｓｔ ｂｅ ｎｏｔｅｄ，ａｎｄ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｓｔｕｃｔｒｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌｄ ｌｉｆｔｅｒ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｐａｒｔ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｕｃｔｒｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌｄ，ｔｈｏｕｇｈ ｎｏｔ ｙｅｔ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ，ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｇｏｏｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｍｏｌｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄ；ｈｏｒｎｓ ｇａｔｅ；ｍｏｌｄ ｓｌａｎｔ ６９