电器支架注射模具设计
摘要：本文介绍了电器支架的注射模具设计，包括材料选择、成型方案确定、注塑机及模架选择、浇注系统设计等。通过详细的计算和分析，确定了模具的结构形式、工作尺寸、支撑与连接零件的设计与选择。最终试模结果表明，生产的电器支架无毛刺、飞边，质量符合要求，为同类型模具设计提供了有益的参考。
关键词：电器支架塑料模设计注射模
电器支架是一种用于支撑和固定电器设备的常用零件，根据具体用途、场合和材质的不同，分为金属电器支架和塑料电器支架。在日常生产生活中，使用范围最广，用量最大的是塑料电器支架。
塑料产品的生产方法很多，最常见的有注射成型、挤出成型、压缩成型、压注成型、压延成型和吹塑成型等方法，其中应用最广泛的是注射成型。注射成型在整个塑料制品生产行业中占有非常重要的地位，目前除了少数塑料外，几乎所有塑料都可以采用注射成型进行生产。据统计，全世界每年注塑制品的产量约占整个塑料制品总产量的30%，其中塑料注射模具的数量又占所有塑料模具总量的50%，注塑成型技术在塑料行业中占有非常重要的地位[1]。我国模具总销售额中塑料模具占比最大，约占45%[2]。
本文针对图1和图2所示的电器支架进行注塑模具设计，该电器支架的要求如下：材料为ABS，其具有轴线方向互相垂直的孔。矩形腔内有四个挂钩，其精度要求较高为3级，两端是固定部分，精度要求为5级，外观要求平整、无飞边、无熔接痕。根据产品零件图，利用solidworks软件构件该支架的三维模型如图2所示，为了便于理解支架的内部结构，该模型的上端面和右侧面，采用透明显示方式。
1确定模具方案
第一种方案，该零件有38mm的型腔，而轴向截面积只是25×15mm2。若该腔采用轴向抽芯，会使模板厚度增加，导致侧向分型抽芯机构变复杂难以加工。第二种方案，若15×25×38mm（为了便于叙述，下文中单位为mm的一律省略）型腔用侧型芯成型，两端为轴向型芯成型。这样大大简化了型芯加工难度，但用斜导柱或着弯销等实现比较困难，利用液压抽芯可以解决这个困难，但同时也增加了成本。综合考虑制造、效率和成本，选择第二种方案，根据经验选择ABS工艺参数如表1所示。
2注塑设备的选择
根据塑件的形状估算其体积和重量，根据技术手册[5]可查得ABS密度1.09g/cm3，塑件体积为4374mm3，重量为5.494g。该塑件的外形尺寸不大，精度要求不高，综合考虑各种因素，包括模腔的合理布置，决定采用一模一件的结构（即预选n=1）。所需注射量，注射机的额定注射量为VB，每次的注射量不超过它的80％，计算结果为39cm3，所需锁模力，考虑到凝料的面积，塑件在合模方向上的投影面积为1286.07mm2，计算合模力为69.45kN，取70kN，考虑到采用侧抽芯机构后模具的外形尺寸变大，结合计算结果，选用国产SZ100/630型注射机。
3分型面选择和浇注系统设计
3.1分型面选择
打开模具，取出塑件或浇注系统凝料的面称之为分型面。模具设计中分型面的选择很关键，它决定了模具结构，受塑件的形状、壁厚、外观、尺寸精度及模具的型腔数目和浇口位置（及形式）等诸多因素的影响。
该塑件有四个挂钩，需要用内滑块抽芯机构；又因采用一模一件的形式，所以将内滑块抽芯机构安排在水平分型面上，把塑件在动模板成型，即型腔在动模板上，分型面选择在制件的一个侧面，塑件的成型位置如图3所示。
3.2浇注系统设计
浇注系统的形状如下面相关的图4所示。分流道采用梯形分流道，容易加工且融体的热量散发和流动阻力都不大。考虑到制件比较薄，大部分壁厚为1mm，同时考虑到脱模和外观的要求，采用潜伏式浇口，设计两个浇口。由于分流道相对较长，模具型腔又比较复杂，所以设置分流道冷料穴，分冷料穴为延长分流道1-1.5B（B为分流道的宽度）而得。该塑件不大，可利用分型面的间隙和推杆与孔配合间隙处排气，不需要另外设置排气槽。
4脱模机构的设计
如图5所示本塑件采用一模一件结构，每个制件设置四个顶杆。
4.1脱模力计算
注射成型后，制品在模具内的冷却会对凸模产生包紧力。因此，顶出脱模时必须克服制品和凸模之间因包紧力而产生的磨擦。该塑件为薄壁塑件，又因塑件横断面为矩形环，由塑件的外形尺寸及ABS的工艺参数分别确定各参数值[5]最终计算出模腔的脱模力为10.61kN。
4.2顶杆的结构与尺寸
顶杆的材料采用T8A钢，此塑件安排4个顶杆。假定推杆的长度为84mm，则顶杆的直径为1.4mm，由于计算出来的顶杆直径很小，同时顶杆的长度比较长，为了便于加工和保证顶杆的强度和刚度，取4mm；顶杆强度满足要求。
4.3复位机构
采用弹簧先行复位机构，导销的具体尺寸及安装形式如图6所示。本模具采用弹簧复位。开模后，塑件随动模移动一段距离到完全脱开（即完成抽芯动作）紧接着，在机动力的作