USB插头注塑模设计

淮安信息职业技术学院 (江苏 223002) 李成凯

1.塑件工艺分析

USB插头零件如图1所示。该塑件结构较为复杂，要求外观光滑、无飞边。

图1 USB插头

USB插头外包材料为常用聚氯乙烯 (PVC)，力学性能和电性能优良，耐酸碱力极强，化学稳定性好，适于制作插头、插座、电线绝缘层等。成形性能较差，其工艺范围很窄。软PVC的熔化温度170～200℃;模具温度 30～60℃;注射压力 70～100 MPa;所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用针尖浇口;对于较厚的部件，最好使用扇形浇口。针尖浇口的最小直径应为1 mm;扇形浇口的厚度不能小于1 mm。软PVC的收缩率为1.5% ～2.5%。

USB插头结构较为复杂，且带有冲压件与线材焊接在一起的嵌件，安装定位不方便，另外注射量小，所以适合在立式注射机上生产。

2.模具设计

(1)型腔数量及浇注系统:根据塑件尺寸、生产批量、生产能力和经济效益等具体情况，采用一模四腔注射成形。塑件平行布置，采用点浇口进料。型腔布置和浇注系统方案如图2所示。

(2)分型面设计:分型面的选择原则主要有:分型面应选在塑件外形最大轮廓处、有利于脱模、有利于保证塑件尺寸精度和表面质量、有利于模具成形零件的加工 、有利于锁模、有利于排气等。USB插头塑件底部带有圆角，分型面不能设置在底部，需设在中间部位。为了不影响外观及使用，需要提高模具的制造精度，尽可能减小分型面留下的痕迹。

(3)嵌件安放及推出机构设计:本文为USB插头设计的注射模是一模四腔，由于USB插头带有冲压件与线材焊接在一起的嵌件，安装定位不方便，如果在模内安放嵌件，将严重影响生产效率，所以设计一活动镶件，用于安放嵌件和定位。模外安放嵌件，两套活动镶件交替使用，不影响生产效率。

塑件要求外观光滑，表面不能有推出痕迹，所以不宜在塑件上设置顶针推出。这里不用专门设计推出装置，由于嵌件、重力等因素，开模后，塑件留在下模，操作工人将塑件和活动镶件一起从模具中取出。

(4)冷却设计:该塑件小，模具也小，且两套活动镶件交替使用，轮换作业，散热效果较好，可以保证模具的工作温度满足要求。所以不需专门设置冷却水道。

图2 型腔布置和浇注系统方案

3.模具结构及工作过程

(1)模具结构 本文为USB插头设计的注塑模具，结构如图3所示。

(2)工作过程 图3所示为模具闭合状态。将带有冲压件与线材焊接在一起的嵌件套在活动镶件的定位块上，活动镶件与嵌件一起放进下模，由定位销定位，理顺数据线;上模下行合模，由导柱导向;塑料熔体通过注射机喷嘴及模具的浇注系统充满型腔，经过保压、补缩、冷却和定型后开模，模具打开，主流道凝料被拉出，随动模上行，动模停下，操作工人将活动镶件与塑件和浇注系统凝料从模具中取出，模外脱模。清理浇道和型腔。将活动镶件与嵌件一起再次放进模具，合模。重复上述过程，进入下一轮生产。

图3 USB插头注塑模结构图

4.模具特点

(1)由于USB插头塑件尺寸较小。选用网线专用立式注射机，活动镶件安放方便。模外手工脱模，模具结构简单，尽管自动化程度低，但劳动强度并不大，生产率较高，经济效益好。

(2)采用点浇口，去除浇口以后，塑件上留下的痕迹不明显，不影响塑件表面的美观。

(3)模具采用了两套活动镶件交替使用。

5.结语

本模具经生产验证，模具结构合理，运动可靠，模具运行稳定，塑件精度符合技术要求。模具制造周期短，维护方便，有利于大批量生产，经济效益好。对类似结构塑件的模具设计具有一定的指导作用。