新型移动灯具的灯座面板注射模结构设计

高俊丽，文根保，袁开波

(中国航空工业航宇救生装备有限公司，湖北 襄阳 441002)

0 引言

灯座面板是新型可移动灯具中的一种零件，它是利用其形体中的2×Φ2 mm×8.8 mm型孔与灯座盖的圆柱体进行定位。并利用四处爪形凸台与灯座盖的型槽相扣进行连接，为了使连接得更加紧密，灯座面板上也设置了三处侧向型槽，可被灯座盖的爪形凸台相扣连接。这样通过灯座面板和灯座盖的爪形凸台与型槽相扣连接，使二者之间的连接十分牢靠。

1 灯座面板的形体分析

灯座面板形体要素分析，分型面Ⅰ-Ⅰ，如图1(a)所示。灯座面板三维图，如图1(b)所示。材料为ABS,收缩率：0.3%～0.8%。灯座面板形体上存在着如下的形体要素：侧向型槽要素[1]为 2 mm×4.8 mm×1.2 mm 与 2×2 mm×4.8 mm×1.2 mm、平 行 开闭 模方向型槽要素为3.5 mm×8.8 mm；凸台要素[2]为2×0.5 mm×1.5 mm×45°×1.8 mm×4.5 mm 和 2×0.5 mm×1.5 mm×45°×1.8 mm×4.5 mm×2.5 mm×45°，（Φ9.8 mm-5.5 mm）/2×1.4 mm ；型孔要素[3]：2×Φ2 mm×8.8 mm.

图1 灯座面板形体要素可行性分析

灯具是属于大批量的产品，灯座面板为大批量要素，注射模应该具有自动化多型腔生产的形式。灯具除了具有照明的作用之外，在家庭中具有装饰的作用，灯具所有的零件外表面应该具有外观要求，也就是说灯座面板外表面应有外观要素的要求。

2 灯座面板注射模结构可行性方案分析

灯座面板形体要素是影响注射模结构形式的因素，只有一一对应地解决了灯座面板形体要素在模具成型加工中的问题，才能够制订出注射模的结构可行性方案。对于3.5 mm×8.8 mm平行开闭模方向的型槽要素，只需要在动模嵌件上制作成镶嵌件，就可以利用定、动开启和闭合完成该型槽的成型和抽芯。成型2 mm×4.8 mm×1.2 mm侧向型槽的型芯，可以采用斜导柱滑块外抽芯机构进行成型和抽芯。成型2×2 mm×4.8 mm×1.2 mm侧向型槽，则需要采用斜推杆内抽芯机构进行成型、抽芯与脱模，这种方案会使得模具结构十分紧凑。（Φ9.8 mm-5.5 mm）/2×1.4 mm凸台“障碍体”要素，可采用分型面Ⅰ-Ⅰ避开该凸台“障碍体”对制品脱模的影响。其它凸台要素和2×Φ2 mm×8.8 mm型孔要素，因平行开闭模方向，又因凸台均突出在灯座面板底边外形上，可采用动模镶嵌件结构。灯座面板为特大批量，注射模可采用一模四腔结构。由于灯座面板外表面应有外观要求，成型灯座面板外表面不能有模具结构的痕迹，相对应的模腔表面需要抛光至Ra0.4以上。

3 灯座面板注射模斜销滑块抽芯机构的设计

考虑到应提高灯座面板的加工效率，一模需要成型四腔灯座面板。成型2 mm×4.8 mm×1.2 mm侧向型槽的型芯，可以采用斜导柱滑块外抽芯机构。成型四处侧向型槽的型芯，可以采用四处斜导柱滑块外抽芯机构。

（1）灯座面板注射模闭模状态：如图2所示，当定、动模闭合时，斜销4插入滑块型芯3的斜孔中，拨动滑块型芯迫使限位销11压缩弹簧12进入其孔中，可实现滑块型芯的复位。当ABS熔体进入注射模型腔冷却后便可成型灯座面板。此时，楔紧块5的斜面抵紧滑块型芯的斜面，可防止滑块型芯在大的注射力和保压力作用下出现后退现象，会导致侧向型槽的深度达不到图纸要求。

图2 灯座面板注射模斜销滑块抽芯机构的设计

（2）灯座面板注射模开启与抽芯状态：如图3(b)所示，当定、动模开启之后，斜销拨动滑块型芯可实现抽芯运动。当滑块型芯底面的半球形凹坑移至限位销的位置时，在弹簧的作用下，限位销进入半球形凹坑中能锁住滑块型芯。可防止滑块型芯在惯性力的作用下，脱离动模板的T型槽。同时，还可确保滑块型芯斜孔相对于斜销的位置。当定、动模合模时，能确保斜销准确地插入滑块型芯的斜孔中。定、动模的开启和滑块型芯的抽芯，才能有利于灯座面板10的脱模。

（3）灯座面板注射模脱模状态：如图3(c)所示，当注射机的顶杆推动推件板18、安装板17、顶杆21及斜推杆14时，脱模机构可沿着推件板导柱20的导向，保护顶杆作平行运动，便能将灯座面板顶脱模。

图3 灯座面板注射模斜推杆内抽芯机构的设计

四处的斜销滑块抽芯机构，仅能实现了四件灯座面板左、右端成型侧向型槽型芯的抽芯，灯座面板的脱模还必须有四件灯座面板的前、后侧向型槽型芯的抽芯。

4 灯座面板注射模斜推杆内抽芯机构的设计

成型四处灯座面板左、右端成型侧向型槽型芯实现了的抽芯还不够，成型四件灯座面板的前、后的侧向型槽的型芯，仍会阻碍灯座面板的脱模。只有将成型四件灯座面板的前、后的侧向型槽的型芯也完成了抽芯运动，绝底消除了对灯座面板脱模的阻挡作用，才能实现灯座面板的脱模。

（1）灯座面板注射模闭模状态：如图3所示，当定、动模闭合时，定模嵌件4推动着回程杆19作复位运动。与此同时，斜推杆10也会沿着动模嵌件2的斜槽作向右向下的复位运动，斜推杆下端可在T字形槽块11槽中滑动。定、动模闭合后便形成了成型灯座面板3的型腔，ABS熔体填充满模具型腔冷却成型灯座面板。

（2）灯座面板注射模开启状态：如图4(b)所示，当定、动模开启时，成型灯座面板定模部分的型腔被打开，才有利于灯座面板的脱模。

（3）灯座面板注射模脱模与抽芯状态：如图4(c)所示，当注射机顶杆推动推件板14、安装板13、斜推杆和顶杆16时，斜推杆上端因动模嵌件的斜槽作用向右向上作抽芯和脱模运动，下端可在T字形槽块槽中滑动。灯座面板在斜推杆和顶杆共同作用下，才能可实现脱模。

只有同时将成型四处灯座面板左、右端和前、后端侧向型槽的型芯完成抽芯后，才能实现四处灯座面板的脱模。

5 灯座面板注射模的结构设计

如图4所示，灯座面板注射模由定模、动模部分、抽芯、脱模、回程机构和模架、浇注系统、冷却系统及导向构件等组成。注射模所有成型灯座面板的型面尺寸都应该是：图纸尺寸＋图纸尺寸×收缩率0.5%，并且平行灯座面板脱模方向的型面都应该制有1°30′的拔模斜度。

图4 灯座面板注射模结构设计

（1）模架：由动模板、定模板7、定模垫板9、模脚13、安装板14、推件板15、导柱17、导套18、定位圈19、浇口套20、内六角螺钉25、回程杆26、顶杆29、定位钉30和底板31组成，模架是整副模具机构和构件的安装平台。

（2）定模部分：由斜销4、楔紧块5、定模嵌件6、定模板、垫块8、定模垫板9、导套、定位圈、浇口套和螺塞32、镶嵌件22、“O”形密封圈33、冷却水接头34组成。

（3）动模部分：由动模板1、动模嵌件2、滑块型芯3、限位销10、弹簧11、28、螺塞12、37、模脚、安装板、推件板、件板导柱16、导柱、斜推杆24、内六角螺钉、回程杆、T字型槽块27、顶杆29、定位钉30、底板31和“O”形密封圈36、冷却水接头35、螺塞37组成。

（4）脱模机构：由安装板、推件板、推件板导柱和顶杆29组成，该机构是脱灯座面板的机构。

（5）脱浇注系统冷凝料机构：由安装板、推件板、推件板导柱和及拉料杆38组成，该机构是脱浇注系统冷凝料的机构。

（6）回程机构：由安装板、推件板、回程杆和弹簧28组成，该机构是实现脱模和脱浇注系统冷凝料机构复位，有利于注塑加工能自动循环进行。

（7）浇注系统：由浇口套中主流道、定模嵌件和动模嵌件上组合后的分流道及动模嵌件上的浇口组成，ABS熔体料流经过主流道流入分流道再流入浇口，最后流入模具型腔。

（8）冷却系统：由定、动模中冷却水通道、螺塞32、37、“O”形密封圈33、36和冷却水接头34、35组成，冷却水流动路线，如图4所示。

（9）导向构件：由导四组柱和导套组成，导向构件是定、动模部分定位和运动导向的构件。脱模系统的导向，由推件板导柱保证。

上述各种机构、系统、构件和零部件设计和制造的到位，才能确保灯座面板注射模的到位，最后才能确保灯座面板成型加工的合格。

6 结束语

通过对灯座面板的形体要素全面和细致的分析，制订出了灯座面板的形体要素相对应措施，才能达到灯座面板注射模结构设计准确无误的目的。最后，才能达到确保灯座面板注射加工的合格性。可见，要使注射模的设计和注射件加工获得成功，就必须遵守以下设计的程序：先要进行注塑件形体要素的分析→再进行注射模结构方案的可行性分析→再进行注射模结构方案的论证→再进行注射模结构三维造型→然后转换为注射模结构二维图→最后进行注射模结构零件二维图的转换。