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摘要：本文针对儿童玩具手机的后盖设计了其注塑成型的注塑模具结构。该制件结构简单，存在矩形孔和圆形孔、倒扣，因此设计了圆形推杆和推管两种推出机构，以及用斜顶侧抽芯机构。采用一模两腔的型腔布局形式，在XS-ZY-125的注射机上一次注塑成型。
关键词：后盖;注塑成型;注塑模设计
0 引言
注塑模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料行业的发展，模具应用广泛，现代制造业中的产品构件的成型加工，几乎都需要使用模具来完成，模具产品将朝着更大型，更精密，更复杂及更经济快速方向发展;模具企业将朝着设备精良化，产品品牌化，管理信息化，经营国际化发展。
后盖是一款儿童玩具手机的后盖，其材料为聚丙烯（PP），其外表面质量要求较高，防止划伤使用者。而内表面质量要求较低，因此可以作为注塑成型的脱模推出表面。
1 后盖的注塑成型工艺性分析
后盖材料聚丙烯（PP塑料）的密度为0.9-0.91g/cm3，未着色时呈白色半透明，蜡状，成型收缩率为1%～2.5%。与聚乙烯相比，质量轻、透明度好、硬度高。
后盖的结构如图1所示，其外形尺寸为85mm×55 mm×12mm，壁厚较均匀，均为2mm。内壁有一倒扣，制件直壁转角处采用了5mm的圆弧过渡，这样不仅可以增加塑件的强度，而且可改善塑料在模具中的流动性。该制件的未注公差精度为MT6。
2 成型方案设计
2.1 分型面设计
分型面是为了将已成型好的塑件从模具型腔内取出或为了满足安放嵌件及排气等成型的需要。通过对图1所示后盖结构的分析，选用该塑件最大截面的零下表面作为注塑成型的分型面，如图2所示。这样能够保证熔体可以同时进入型腔各部分，各部分流动阻力均匀。
2.2 型腔布局设计
为了减小模具尺寸，使模具结构简单，使注塑成型过程中的材料流动阻力均匀，易于抽芯，设计如图2所示的一模两腔的型腔布局形式。
2.3 澆注系统设计
塑件注塑成型的浇注系统设计主要包括浇口形式、主流道、分流道和冷料穴的设计。经分析，该制件可采用侧浇口的浇口形式，查参考文献[5]，取浇口直径为1mm，长度为1mm;主流道设计成浇口套形式，其形状为锥型，锥角为2°，进口端直径为4.5mm，长度由装配决定;分流道截面选用性能较好的圆形，其热量损失较小，表面积小，阻力小。
3 注射机的选择
利用UG三维软件建立零件模型并且分析出制件的体积V1=12.5cm3，浇注系统的体积根据经验应取塑件体积的0.6倍，V2=2×V1×0.6=15cm3，所以一次成型所需要的熔料体积V=2×V1+V2=40cm3，所有一次成型所需要的熔料重量 m=Vρ=36.2g。
进入模具型腔流体的压力都很高，型腔内部就要产生很高的压力，使型腔沿着分型面向外胀开。本制件尺寸属于中型零件，型腔内的熔体压力选择为40MPa。在分型面上投影的面积为43.1cm2。本制件所需要的锁模力为40MPa×43.1cm2×2≈345kN。
根据一次成型所需的最大注射量40cm3和注塑成型所需的锁模力345kN，选用型号为XS-ZY-125的注射机，其额定注射量为125cm3，额定锁模力为900kN，满足制件注塑成型对注射量和锁模力的要求。
4 后盖注塑模结构设计
4.1 成型零件设计
注塑模成型零件常见的结构形式有整体式和镶拼式两种。与整体式结构相比，在模具出现局部质量问题是，维修和更换更方便且成本低。考虑到该制件结构较为简单，生产批量较大，成型零件（型芯和型腔）设计成镶拼式结构。
4.2 模架设计
由于采用侧浇口，因此，选择龙记大水口模架。
根据图3所示的注塑成型工艺分析，考虑到模具的整体结构的强度要求，查参考文献[2]得，动定模板的外形尺寸应在模仁外形尺寸的基础上两边各加上50mm的厚度。因此，后盖注塑模动模板与定模板的外形尺寸为：
长度：L=30+55+30+55+30+100=290mm;宽度：W=30+85+30+100=245mm。
根据上述分析，考虑到注塑模零部件的标准化，最终选用规格为300mm×270mm的龙记大水口标准模架，其模架标记：3027-CI-A70-B60-C80 LKM。
4.3 推出机构设计
塑件内部表面质量要求不高，可采用推杆推出机构，推出力均匀，运动平稳。因此在每个塑件的内表面相应位置设计了2个均匀分布直径为6圆形推杆，虽然会在塑件内表面留有一定的推出痕迹，但是不影响制件的使用，满足制件对表面质量的要求。
4.4 侧抽芯机构设计
该制件内侧面有1个倒扣，经分析采用斜顶抽芯机构来完成塑件的成型。该制件壁厚为2mm，为保证抽芯的顺利实现，设计其抽芯距5mm。其抽芯所需抽芯力F抽=AP（μcosα-sinα）=6472×12×（0.2cos0°-sin0°）=15533N。
经上述结构设计与分析，后盖注塑成型所需注塑模结构如图3所示。
5 结论
后盖为矩形零件，其形状基本对称，结构简单，材料性能良好，易于注塑成型。该制件可在XS-ZY-125的注射机上一次注塑成型。其注塑模结构采用一模两腔的布局形式，设计圆形推杆和推管两种推出机构，而对于侧面的倒扣可采用斜顶侧抽芯机构完成。
参考文献：
[1]杨永顺.塑料成型工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，2012.
[3]任长春.笔记本电脑屏幕热流道注射模具设计[J].2012，26（9）：93-97.
[4]李洪达，赖华清.塑料模具设计与制造[M].北京：科学出版社，2016.
[5]吴宗泽.模具设计手册[M].机械工业出版社，2018.
[6]杨玉霞.PE螺帽注塑模设计[J].2019，27（28）：36-37.
[7]凌忠良.基于注塑模具的斜滑杆抽芯机构设[J].2011，25（11）：101-103.
[8]任长春.笔记本电脑盖板IMR注塑模设计[J].2019，33（1）：102-108.
关键词：后盖;注塑成型;注塑模设计
0 引言
注塑模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料行业的发展，模具应用广泛，现代制造业中的产品构件的成型加工，几乎都需要使用模具来完成，模具产品将朝着更大型，更精密，更复杂及更经济快速方向发展;模具企业将朝着设备精良化，产品品牌化，管理信息化，经营国际化发展。
后盖是一款儿童玩具手机的后盖，其材料为聚丙烯（PP），其外表面质量要求较高，防止划伤使用者。而内表面质量要求较低，因此可以作为注塑成型的脱模推出表面。
1 后盖的注塑成型工艺性分析
后盖材料聚丙烯（PP塑料）的密度为0.9-0.91g/cm3，未着色时呈白色半透明，蜡状，成型收缩率为1%～2.5%。与聚乙烯相比，质量轻、透明度好、硬度高。
后盖的结构如图1所示，其外形尺寸为85mm×55 mm×12mm，壁厚较均匀，均为2mm。内壁有一倒扣，制件直壁转角处采用了5mm的圆弧过渡，这样不仅可以增加塑件的强度，而且可改善塑料在模具中的流动性。该制件的未注公差精度为MT6。
2 成型方案设计
2.1 分型面设计
分型面是为了将已成型好的塑件从模具型腔内取出或为了满足安放嵌件及排气等成型的需要。通过对图1所示后盖结构的分析，选用该塑件最大截面的零下表面作为注塑成型的分型面，如图2所示。这样能够保证熔体可以同时进入型腔各部分，各部分流动阻力均匀。
2.2 型腔布局设计
为了减小模具尺寸，使模具结构简单，使注塑成型过程中的材料流动阻力均匀，易于抽芯，设计如图2所示的一模两腔的型腔布局形式。
2.3 澆注系统设计
塑件注塑成型的浇注系统设计主要包括浇口形式、主流道、分流道和冷料穴的设计。经分析，该制件可采用侧浇口的浇口形式，查参考文献[5]，取浇口直径为1mm，长度为1mm;主流道设计成浇口套形式，其形状为锥型，锥角为2°，进口端直径为4.5mm，长度由装配决定;分流道截面选用性能较好的圆形，其热量损失较小，表面积小，阻力小。
3 注射机的选择
利用UG三维软件建立零件模型并且分析出制件的体积V1=12.5cm3，浇注系统的体积根据经验应取塑件体积的0.6倍，V2=2×V1×0.6=15cm3，所以一次成型所需要的熔料体积V=2×V1+V2=40cm3，所有一次成型所需要的熔料重量 m=Vρ=36.2g。
进入模具型腔流体的压力都很高，型腔内部就要产生很高的压力，使型腔沿着分型面向外胀开。本制件尺寸属于中型零件，型腔内的熔体压力选择为40MPa。在分型面上投影的面积为43.1cm2。本制件所需要的锁模力为40MPa×43.1cm2×2≈345kN。
根据一次成型所需的最大注射量40cm3和注塑成型所需的锁模力345kN，选用型号为XS-ZY-125的注射机，其额定注射量为125cm3，额定锁模力为900kN，满足制件注塑成型对注射量和锁模力的要求。
4 后盖注塑模结构设计
4.1 成型零件设计
注塑模成型零件常见的结构形式有整体式和镶拼式两种。与整体式结构相比，在模具出现局部质量问题是，维修和更换更方便且成本低。考虑到该制件结构较为简单，生产批量较大，成型零件（型芯和型腔）设计成镶拼式结构。
4.2 模架设计
由于采用侧浇口，因此，选择龙记大水口模架。
根据图3所示的注塑成型工艺分析，考虑到模具的整体结构的强度要求，查参考文献[2]得，动定模板的外形尺寸应在模仁外形尺寸的基础上两边各加上50mm的厚度。因此，后盖注塑模动模板与定模板的外形尺寸为：
长度：L=30+55+30+55+30+100=290mm;宽度：W=30+85+30+100=245mm。
根据上述分析，考虑到注塑模零部件的标准化，最终选用规格为300mm×270mm的龙记大水口标准模架，其模架标记：3027-CI-A70-B60-C80 LKM。
4.3 推出机构设计
塑件内部表面质量要求不高，可采用推杆推出机构，推出力均匀，运动平稳。因此在每个塑件的内表面相应位置设计了2个均匀分布直径为6圆形推杆，虽然会在塑件内表面留有一定的推出痕迹，但是不影响制件的使用，满足制件对表面质量的要求。
4.4 侧抽芯机构设计
该制件内侧面有1个倒扣，经分析采用斜顶抽芯机构来完成塑件的成型。该制件壁厚为2mm，为保证抽芯的顺利实现，设计其抽芯距5mm。其抽芯所需抽芯力F抽=AP（μcosα-sinα）=6472×12×（0.2cos0°-sin0°）=15533N。
经上述结构设计与分析，后盖注塑成型所需注塑模结构如图3所示。
5 结论
后盖为矩形零件，其形状基本对称，结构简单，材料性能良好，易于注塑成型。该制件可在XS-ZY-125的注射机上一次注塑成型。其注塑模结构采用一模两腔的布局形式，设计圆形推杆和推管两种推出机构，而对于侧面的倒扣可采用斜顶侧抽芯机构完成。
参考文献：
[1]杨永顺.塑料成型工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，2012.
[3]任长春.笔记本电脑屏幕热流道注射模具设计[J].2012，26（9）：93-97.
[4]李洪达，赖华清.塑料模具设计与制造[M].北京：科学出版社，2016.
[5]吴宗泽.模具设计手册[M].机械工业出版社，2018.
[6]杨玉霞.PE螺帽注塑模设计[J].2019，27（28）：36-37.
[7]凌忠良.基于注塑模具的斜滑杆抽芯机构设[J].2011，25（11）：101-103.
[8]任长春.笔记本电脑盖板IMR注塑模设计[J].2019，33（1）：102-108.