防尘螺帽注塑模具的设计

李伟　李敏

摘 要：本文主要介绍了防尘螺帽注塑模具设计的过程，通过镶拼结构的设计大大降低了模具的制造成本，排气孔的设置保证了模具型腔顺利的填充。

关键词：防尘螺帽；注塑模具；镶拼结构；排气孔；推板

1 产品的设计及工艺分析

1.1 结构设计

应某电气公司的要求，设计一款产品，遮盖地面上裸露的M30*90mm的地脚螺栓（含螺母），特设计防尘螺帽，产品结构如图1所示，螺帽的上部内壁有M30的内螺纹，与地脚螺栓相旋合实现连接；外侧面横截面为正六边形，方便工具装夹拆装；棱线处有R5的圆角过渡，外表美观。

1.2 材料选择

根据产品的使用场合，选用阻燃的硬质PVC塑料，并配置银灰色色粉。硬质PVC塑料流动性比较差，收缩率相对较小为0.2%～0.6%，成型温度的区间比较小，注塑成型工艺较难控制。

1.3 工艺分析

产品的制造分两道工序：一注塑成型其主体结构，二数控铣床上攻螺纹，所以螺帽产品上部的内径尺寸要求比较严格。由于产品暴露在户外，产品的强度要有保证，再加上硬PVC流动性很差，产品的厚度定为8mm，壁厚均匀。产品高度比较大，脱模斜度定位0.6°，保证产品的外形。

2 注塑模具的设计

对防尘螺帽产品结构仔细的分析，三大难点需要解决，分别是：一产品比较高，注塑过程填充困难；二型芯比较高，抱紧力比较大，脱模困难；三型腔比较深，模具制造加工困难。针对以上难点，对防尘螺帽注塑模具的设计见以下几点：

2.1 模具的排位

厂家注塑机最大注塑量为300g，模具的安装尺寸为650*650mm；在Pro/E软件中模拟产品的重量为218g，最大外形尺寸φ73*145.6mm；再者防尘螺帽所需产品的数量属于小批量多批次的生产，所以采取了一模一腔的排位形式。

2.2 浇注系统的设计

防尘螺帽产品比较大，料流的流程太长，所造成的塑料熔体的压力损失、流量损失、温度损失比较严重，根据一模一腔排位形式的特点，模具中心和产品中心正好重合，浇注系统就采用最普通的直浇口形式。虽然保证了型腔的顺利填充和保压补料，但浇口的去除会增加塑件后处理的工作量，对产品的外观也会带来一些影响，所以用尖嘴钳休整浇口的时候要细心、认真，保证产品的外观质量。

2.3 脱模系统的设计

产品呈细长的深筒形，型芯的包紧力比较大，能布局顶针的数量也比较少，很容易将产品顶白或者定穿，影响产品的成型，所以采用推板顶出的脱模机构，该机构推力均匀，脱模平稳，塑件不易变形，结构设计见图2。

2.4 排气系统的设计

螺帽的高度尺寸比较大，直浇口设置在产品的顶端，底部容易困气，为保证注塑过程中顺利的填充，所以还要在产品的分型面上设计排气孔的结构。由于硬质PVC塑料的流动性不好，所以排气孔的设计详见图2，尺寸为4*0.05mm的浅槽，在四个方向上各有一条排气孔结构，见图2。

2.5 动、定模部分的镶拼

动模部分的型芯比较高，再加上推板的脱模，所以动模部分的镶拼结构分为：动模垫板、型芯和推板组成，见图2。由于定模部分的型腔比较深，直接加工不可能完成或成本太高，所以分为三部分，见图2，实现了制造的简易性。

3 小结

注塑模具的设计要确保加工制造的可行性和简易性，更要考虑到注塑成型工艺参数的调整，防尘螺帽注塑模具的设计为细长的圆筒形产品提供了参考，目前模具运行正常，产品质量良好。

参考文献

[1]张维合.注射模具设计实用教程[M].北京：化学工业出版社，2011.

[2]塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册[M].北京：机械工业出版社，2002.

[3]王正伦，王智祥.基于Pro/E的筐壳类塑件注塑模具设计与制造[J].机械，2011，（9）.