4 注塑模具结构设计

在本节中模具结构设计主要包括以下组成结构的基本方案设计： 1) 分型面的选择； 2) 型腔布置方案； 3) 注射机选择； 4) 浇注系统的设计； 5) 合模导向机构的设计； 6) 推出机构的设计； 7) 冷却系统的设计； 8) 模架选择。

4.1 分型面

4.1.1 选择分型面的原则

模具上用于取出塑件和凝料的可分离的接触表面称为分型面。分型面的设计在注射模的设计当中占有非常重要的位置，分型面的类型，形式选择是否恰当，设计是否合理，在模具设计中也非常重要，不仅直接决定了模具结构的复杂程度，而且对制品的成型质量和生产操作等都有影响。

选择分型面时应遵守如下原则：

1) 分型面应选择在制品的最大截面处，这是首要原则。 2) 尽可能使制品留在动模一侧，这样有利于脱模机构的设置。 3) 有利于保证制品的尺寸精度。 4) 有利于保证制品的外观质量。 5) 尽可能满足制品的使用要求。

6) 尽量减小制品在合模方向上的投影面积，以减小所需锁模力。 7) 长型芯应置于开模方向，短型芯置于侧向抽芯方向有利于减小抽拔距。 8) 熔体充模流动的末端应在分型面上，有利于排气。 9) 有利于简化模具结构。

10) 在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。

4.1.2 分型面的选择

因为成型齿轮齿面部分计划由独立的镶块来承担。为了避免重复加工，应保证只用两个镶块就可以成型斜齿、直齿齿轮。因此，既能使零件注塑成形后可以顺利取出，又能满足上文中提出的条件的，可行的分型面只有两处。分别是：

图4.1 零件分型面A示意图 图4.2 零件分型面B示意图

其中分型面A选择在直齿与斜齿的结合面上；分型面B选择在整个双联齿轮的底面。这两种方案都满足了分型面选择的原则。下面我们来具体讨论这两种方案的优劣。

首先讨论方案A。如果选择分型面A作为整个零件的分型面，那么直齿与斜齿分别要在动模和定模中成型，动模板和定模板都要做相对应的加工。而且，如果将直齿放在定模中成型，那么可供顶出机构选择的顶出面积很大，有调整的余地。我画出的对应的方案如下：

图4.3 分型面A设计示意图

如果采用方案B。整个零件都需在动模板中成型，需要对动模板大量加工。而且可供顶出机构顶出的面积较小，容易与直齿部分相互干涉。如图：

图4.4 分型面B设计示意图

经过和老师的讨论，为了加工方便、不与其他零件产生干涉、能够顺利的顶出注塑零件，我决定采用方案A。

4.2 型腔布置

注射模具每一次注射循环所能成型的塑件个数是由模具的型腔个数所决定的，型腔数目及布置方案和分型面的选择决定了塑件在模具中的位置。

4.2.1 影响型腔数目的因素

模具设计首先要确定型腔的数目，单型腔模具的塑件精度高，工艺参数易于控制，模具结构简单制造成本低，但生产率低，生产成本高。而多型腔模具生产率高，生产成本低，但塑件精度低，工艺参数难以确定。确定型腔数目时需考虑一下四个因素：

1）注射机的锁模力； 2）注射机的注射量； 3）制品精度； 4）经济性考虑。

本次设计中，规定型腔数量为一模两腔。 4.2.2 型腔布置的原则

型腔数目确定后，须考虑型腔及浇注系统的排布。各型腔到中心流道的相对位置应能满足以下要求：

1) 各型腔在相同的条件下熔料应能同时充满。

2) 由主流道到各型腔的流程应尽可能缩短，以使流道料降到最低。 3) 各型腔间应预留有足够的空间，以便排布冷却水孔与推出杆的位置。 4) 型腔采用平衡式排布，既有利于进料，也能确保塑件质量均一和稳定。 5) 型腔排布尽可能与浇口对称，以防止溢料。 6) 型腔排布应尽可能紧凑，以减小模具整体外形尺寸。

本次设计采用一模两腔，综合上述原则，型腔分布在主流道两侧，分流道采用对称结构平衡排布，使主流道到各型腔的距离相等。最终型腔排布方案如图4.5所示。

图4.5 型腔分布图