淮安信息職業(yè)技術(shù)學院 (江蘇 223002) 李成凱
USB插頭零件如圖1所示。該塑件結(jié)構(gòu)較為復雜,要求外觀光滑、無飛邊。
圖1 USB插頭
USB插頭外包材料為常用聚氯乙烯 (PVC),力學性能和電性能優(yōu)良,耐酸堿力極強,化學穩(wěn)定性好,適于制作插頭、插座、電線絕緣層等。成形性能較差,其工藝范圍很窄。軟PVC的熔化溫度170~200℃;模具溫度 30~60℃;注射壓力 70~100 MPa;所有常規(guī)的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,最好使用針尖澆口;對于較厚的部件,最好使用扇形澆口。針尖澆口的最小直徑應(yīng)為1 mm;扇形澆口的厚度不能小于1 mm。軟PVC的收縮率為1.5% ~2.5%。
USB插頭結(jié)構(gòu)較為復雜,且?guī)в袥_壓件與線材焊接在一起的嵌件,安裝定位不方便,另外注射量小,所以適合在立式注射機上生產(chǎn)。
(1)型腔數(shù)量及澆注系統(tǒng):根據(jù)塑件尺寸、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益等具體情況,采用一模四腔注射成形。塑件平行布置,采用點澆口進料。型腔布置和澆注系統(tǒng)方案如圖2所示。
(2)分型面設(shè)計:分型面的選擇原則主要有:分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處、有利于脫模、有利于保證塑件尺寸精度和表面質(zhì)量、有利于模具成形零件的加工 、有利于鎖模、有利于排氣等。USB插頭塑件底部帶有圓角,分型面不能設(shè)置在底部,需設(shè)在中間部位。為了不影響外觀及使用,需要提高模具的制造精度,盡可能減小分型面留下的痕跡。
(3)嵌件安放及推出機構(gòu)設(shè)計:本文為USB插頭設(shè)計的注射模是一模四腔,由于USB插頭帶有沖壓件與線材焊接在一起的嵌件,安裝定位不方便,如果在模內(nèi)安放嵌件,將嚴重影響生產(chǎn)效率,所以設(shè)計一活動鑲件,用于安放嵌件和定位。模外安放嵌件,兩套活動鑲件交替使用,不影響生產(chǎn)效率。
塑件要求外觀光滑,表面不能有推出痕跡,所以不宜在塑件上設(shè)置頂針推出。這里不用專門設(shè)計推出裝置,由于嵌件、重力等因素,開模后,塑件留在下模,操作工人將塑件和活動鑲件一起從模具中取出。
(4)冷卻設(shè)計:該塑件小,模具也小,且兩套活動鑲件交替使用,輪換作業(yè),散熱效果較好,可以保證模具的工作溫度滿足要求。所以不需專門設(shè)置冷卻水道。
圖2 型腔布置和澆注系統(tǒng)方案
(1)模具結(jié)構(gòu) 本文為USB插頭設(shè)計的注塑模具,結(jié)構(gòu)如圖3所示。
(2)工作過程 圖3所示為模具閉合狀態(tài)。將帶有沖壓件與線材焊接在一起的嵌件套在活動鑲件的定位塊上,活動鑲件與嵌件一起放進下模,由定位銷定位,理順數(shù)據(jù)線;上模下行合模,由導柱導向;塑料熔體通過注射機噴嘴及模具的澆注系統(tǒng)充滿型腔,經(jīng)過保壓、補縮、冷卻和定型后開模,模具打開,主流道凝料被拉出,隨動模上行,動模停下,操作工人將活動鑲件與塑件和澆注系統(tǒng)凝料從模具中取出,模外脫模。清理澆道和型腔。將活動鑲件與嵌件一起再次放進模具,合模。重復上述過程,進入下一輪生產(chǎn)。
圖3 USB插頭注塑模結(jié)構(gòu)圖
(1)由于USB插頭塑件尺寸較小。選用網(wǎng)線專用立式注射機,活動鑲件安放方便。模外手工脫模,模具結(jié)構(gòu)簡單,盡管自動化程度低,但勞動強度并不大,生產(chǎn)率較高,經(jīng)濟效益好。
(2)采用點澆口,去除澆口以后,塑件上留下的痕跡不明顯,不影響塑件表面的美觀。
(3)模具采用了兩套活動鑲件交替使用。
本模具經(jīng)生產(chǎn)驗證,模具結(jié)構(gòu)合理,運動可靠,模具運行穩(wěn)定,塑件精度符合技術(shù)要求。模具制造周期短,維護方便,有利于大批量生產(chǎn),經(jīng)濟效益好。對類似結(jié)構(gòu)塑件的模具設(shè)計具有一定的指導作用。