开关座多向多元抽芯注射模具设计
1 产品工艺性分析塑料盒产品的结构如图1所示。从该产品的结构和外形分析，制件结构比较复杂，四面皆有不规则的曲面凹槽，底面为X、Y、Z方向均为不规则曲面的组合面，长度方向的侧面有弧型凹槽，宽度方向左侧有四分之一圆弧，右侧壁上有一个通孔，制件上表面有两个圆形台阶孔和一个长方形孔，下表面为不封闭面。这些结构特点，决定了该产品的成型模具必须采用侧向抽芯结构。另外，产品所用材料为ABS，收缩率范围大。根据ABS成型收缩率与制品壁厚之间的关系并考虑产品的结构特点，收缩率取值0.55%。
图1 开关座产品图2 模具设计方案
为了高效地成型出合乎要求的产品，在模具设计过程中必须考虑以下问题：
1) 分型面的选择应考虑有利于塑件的脱模，一般模具的脱模机构通常设置在动模一侧，模具开模后塑件应该停留在动模一边，以便塑件顺利脱模。
2) 左右两侧用斜导柱滑块侧向抽芯机构，来脱出四分之一圆弧和孔，前后两侧由于有圆弧型侧凹，考虑到采用平面抽芯比较困难且可能对制件造成损坏，采用同轴旋转型芯，利用弹簧的弹力将其分开，以达到前后侧向轴向旋转抽芯(如图2所示)，来保证产品顺利脱模和表面质量，这是本设计的特别之处。
图2 轴向旋转抽芯示意图3 模具结构与工作过程
模具的结构如图3所示。模具采用侧浇口，定模型腔和动模型芯均为组合式。模具工作过程为：动、定模合模，注塑机塑化注射，熔融塑料经浇口套13和侧浇口进人模腔。保压、冷却后，动模固定板1后退，带动动模板8运动，使模具从件11与件24处分型，拉料杆5将凝料拉出，制件留在动模一侧;定模型腔和动模型芯分开，在弹簧31的作用下，型芯30和型芯32向两侧分开，完成前后两弧形侧凹的抽芯，动模板继续后退，推板2在注射机顶出杆的作用下停止运动，在复位杆4的作用下使滑块固定板24停止运动，滑块9和26沿斜导柱28向两侧运动，完成左右两侧的圆弧和孔的抽芯，同时顶杆6将制件顶出。动、定模再次合模，进人下一个注射成型周期。
图3 开关座注射模具结构图
1.动模底板;2.推板;3.推杆固定板;4.复位杆;5.拉料杆;6.顶杆;7.动模垫板;8.动模板;9.滑块;10.楔紧块;11.定模板;12.定模底板;13.螺钉;14.浇口套;15.定模型腔;16.动模型芯;17.动模型芯;18.水管接头;19.螺钉;20.带头导套;21.直导套;22.紧定螺钉;23.滑块固定板;24.滑块;25.导柱;26.斜导柱;27.轴;28.侧型芯1;29.弹簧;30.侧型芯2;31.螺钉;32.螺钉 4 模具设计要点
从图3可知，该塑料开关座模具的结构比较复杂，模具设计应充分考虑如下几个问题：
1) 成型部分应该设计成组合镶拼式，便于加工、维修和更换，降低制造成本;
2) 开模后左右两侧滑块一直没有脱离斜导柱，故设计斜导柱时应考虑其长度是否足够，合模后该滑块由楔紧块10固定。前后两侧滑块的复位由其上部位和定模型芯15下部位的斜面完成，在设计时应充分考虑斜面的设计;
3) 轴向旋转抽芯机构的旋转中心应与产品相应圆弧曲面的中心重合;
4) 模具在制造装配过程中必须保证加工精度和表面质量，特别是保证分型部分的配合间隙在塑料溢边值范围之内，以防产品飞边。
开关座塑料件形状特别，结构复杂，抽芯部位及方向多，这给模具设计带来了难度。通过在模具中设计轴向旋转抽芯机构和斜导柱滑块侧抽芯机构相结合的方式，合理设置冷却水道，并保证零件的加工和装配精度，使塑料件能顺利成型。
文章关键词： 模具设计、材料
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