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#精密塑胶模具#

LED(LightEmittingDiode)是一种能够将电能转化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。LED的特点非常明显，寿命长、光效高、辐射低与功耗低。本文详细介绍了一款塑料LED灯座的注塑模具，结构新颖实用，其经验与技巧值得与模具设计同行分享。

东莞市马驰科模具厂塑胶模具

　　1.塑件结构分析

　　塑件是一款LED灯座，属于端盖类零件，塑件材料PA+30%GF(玻璃纤维)，为增强塑料，收缩率取0.8%.塑件半径73.50mm,外观要求高，不允许有推杆痕迹。塑件有两处倒扣，不能正常脱模。倒扣1是外圆周面的凹槽，深1.5mm,倒扣2是搭扣的插脚，位于塑件中心柱子外圆周面上，倒扣深度0.8mm.其中倒扣1可以采用侧向抽机构脱模，倒扣2由于尺寸较小，无法侧向抽芯，此处如何脱模，是模具设计的难点。

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　　2.模具结构分析

　　根据客户要求，模具一出二，即一模两腔，每次注射生产两个塑件，倒扣1采用哈夫滑块侧向抽芯，倒扣2采用强制脱模的注塑模具结构，强制脱模之前，动模型芯必须先从塑件中心柱子中抽出，动模侧需要增加一个开模面，因此模架采用有推板、有托板的龙记二板模架，托板和动模B板在成型塑件脱模之前先打开，这种模架俗称假三板模。模架型号为：-BI-A60-B80-C.

　　(1)成型零件设计增强塑料流动性较差，流动阻力较大，熔体对成型零件的磨损也较大，因此对模具设计要求较高。首先，塑件形状及壁厚设计特别应考虑有利于料流畅通填充型腔，成型零件尽量避免尖角、缺口。其次，成型塑件对成型零件包紧力较大，含玻璃纤维30%的增强塑料应取2°~3°的脱模斜度，以利于脱模。第三，成型零件钢材应有足够刚性及强度，模具型芯型腔应淬硬并抛光，易磨损部位应便于修换。本模具成型零件包括定模镶件，动模镶件，型芯和哈夫侧向滑块等，钢材全部选用预硬钢SH.

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(2)侧向抽芯机构设计型塑件外圆面的倒扣1深度1.5mm,模具采用俩哈夫块侧向抽芯机构，动力零件为斜导柱,锁紧零件为锁紧块,由“弹簧十滚珠”定位，这里要特别注意侧向抽芯距离的确定，稍有不慎就会导致模具设计的失败。首先，本模具在计算侧向抽芯距离时，不能只考虑倒扣1的深度1.5mm,还要考虑成型塑件脱模时是由装配在推板上的动模镶件推出的，推出内圆直径是55.00mm,由于滑块始终在推板上滑动，在塑件被推出的过程中，推板、滑块和动模镶件是同时向前运动的，

　　因此，滑块必须滑离塑件的外圆周面73.50mm,否则滑块27将会与成型塑件相碰而损坏塑件。其次，侧向抽芯是整个外圆周面，其抽芯距离不能简单地取内外圆的半径之差，而是要通过作图法或计算法得到，用作图法较快捷，用作图法得到抽芯距离为24.38mm,加上安全距离，取26.00mm.

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　　(3)浇注系统设计增强塑料注塑模具设计浇注系统时应考虑防止填充不足，异向性变形，玻璃纤维分布不匀，易产生熔接痕等不良后果。浇口宜取侧浇口，避免采用点浇口，进料口截面可适当增大，其长度宜短。为此本模具采用侧浇口浇注系统，由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。其中分流道设计在两块哈夫滑块接触面上，浇口则设计在塑件侧圆周面上。脱模时浇注系统凝料由推杆和成型塑件同时脱离模具。

　　(4)温度控制系统设计为了保证塑件的成型质量，提高模具的劳动生产率，模具采用了“直通式水十隔片式水井十圆弧式端面水道”的组合冷却系统。其中动模冷却水四股，包括两块侧向滑块各一股，由直通式水管组成，两个型芯各一股，由隔片式水井、直通式水管和圆弧式端面水道组成，定模则由两股直通式冷却水管组成。

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　　(5)脱模系统设计塑件中心圆柱外圆周面上有一圈倒扣，深度0.8mm,圆柱直径Φ16.20mm,圆柱根部的端面为倾斜圆弧面，半径Rmm,侧向抽芯很困难，根据客户要求，塑件的上下端面也不允许有推杆和斜推杆痕迹，所以只有采用强制脱模的结构。本塑件强制脱模的变形率：0.8÷16.2=4.9%≤5%,再加上为了方便倒扣弹性变形，在圆柱面上开了两个3.5mm的缺口，因此从塑件的结构和尺寸上去看本模具采用强制脱模是可行的。比起普通脱模，强制脱模的模具结构要复杂很多，首先脱模力较大，推出零件要有足够的推力，其次在强制推出之前，成型圆柱内圆孔的型芯必须先抽出，为倒扣弹性变形留出空间，即二次脱模。

　　因此模具必须增加一个开模面，将型芯设计成活动型芯。为此本模具设计了一块可动托板，将型芯固定在托板上。开模时托板和动模B板首先打开，将型芯抽离成型塑件，这样倒扣1强制脱模时就有了向内弹性变形的空间。为满足塑件的外观要求和强制脱模脱模力较大的要求，模具采用推板脱模机构。推板通过限位螺钉与复位杆连接。

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　　(6)定距分型机构设计综上所述，模具共有三个分型面1、1和川,这三个分型面的打开顺序和打开距高要求如下，托板和动模B板之间的分型面1首先打开，开模距离18mm;接着定模A板和推板之间的分型面目打开，打开距离mm;推板和动模B板之间的分型面皿打开，打开距离20mm.为保证三个分模面的打开顺序和打开距离安全有序，模具设计了定距分型机构，该机构由矩形黄弹簧、尼龙塞、限位螺钉组成。

　　3.模具工作过程

　　(1)注射充模注塑机料筒内的熔体通过模具浇口套中的主流道和两侧向滑块中间的分流道，经侧浇口高速进入模具型腔。

　　(2)冷却固化熔体充满型腔后保压、冷却和固化。

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(3)开模当成型塑件固化至足够刚性后，注塑机拉动动模开模。

①分型面I打开在弹簧弹力和尼龙塞阻力以及塑件对定模包紧力的作用下，模具先从分型面I处打开，打开距离为18mm,由限位钉控制，在此过程中，型芯从塑件中脱出。

②分型面I打开动模继续后退，模具再从分型面I处打开，在此过程中锁紧块先离开侧向滑块，接着斜导柱拨动侧向滑块实现侧向抽芯。

③分型面且打开开模行程结束后，注塑机顶棍通过K.O.孔推动推杆底板，进而推动推杆、复位杆，复位杆推动推板，动模镶件将塑件强行推离型芯.

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　　(4)合模注塑机推动动模合模，模具接着下一次注射成型。

　　4.结语

　　(1)塑件共进行了三次脱模，第一次是活动型芯脱离中心柱内的圆孔，第二次是哈夫滑块侧向移动脱离塑件外圆柱面，第三次是强制脱模，塑件中心圆柱从动模型芯中强行脱出，脱模系统是注塑模具中较为复杂的结构。强制脱模结构有很多种，之前LED灯座注塑模采用的是双(组)推件板结构，即推出零件固定在一组推件板中，活动型芯则固定在另一组推件板中。这种结构需要采用非标模架，成本较高。

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　　另外活动型芯也较长，本模具活动型芯直径较小，易弯曲变形，经常需要更换。本模具采用标准的有推板和托板的二板模模架，将导柱安装在托板上，在动模B板上增加导套，动模侧共有两个分模面。与双(组)推荐板强制脱模结构相比，这种结构更加安全可靠，实用实惠，是LED灯座注塑模具中较有创新意义的结构。

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　　(2)动模侧向抽芯的滑块一般设计在动模B板上，本模具由于成型塑件既要采用哈夫块侧向抽芯，又要采用推板纵向脱模，所以动模成型镶件和侧向抽芯机构都只能设计在推板上，这也是与常规模具不同、具创新意义的结构。模具试模时一次成功，投产后动作稳定畅顺，成型塑件尺寸精度达到了设计要求，无任何成型缺陷，虽然分型面较多，但成型周期始终控制在20s左右，有效保证了模具的劳动生产率。

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