《LED 灯头注塑模具设计要点》

carlosliu

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LED 灯头注塑模具设计要点

Carlos.Liu

1. 引言
LED 光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点， LED 的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。 本文介绍以 LED 灯头为例，介绍其模具设计特点，由于此套模具属于出口美国的模具，本文也介绍美国塑胶模具的结构特点。

2. 塑件分析
LED 灯头产品尺寸如图 1，其最大外径为 35mm,高度 55mm, 材料为 POM,缩水率为各向异性，其中 X、 Y 方向为1.018， Z 方向为 1.02，重量为 20.70 克， 塑件平均胶位厚度为 1.0 mm。 塑件沿着圆周开有 4 条槽，两条槽的中间圆周上分别有 3 条扣位，需要设计滑块成型。
3. 模具设计要点
1. 模具排位： LED 灯头属于大批量生产的塑胶产品。因此，为了降低成本，模具的型腔数量尽可能多，为此设计了 1 出 8 的模具结构，见图 2.对于生产模具， 塑件的生产批量对模具结构的影响是很大的，也有观点认为， 塑件生产批量是决定模具结构的六个要素之一（见文根保著作《现代注塑模设计实用技术》 ），对于商品模具（出口模具） ,塑件批量不属于模具设计的依据，型腔数量是按照《模具设计式样书》的规定。 由于塑件为热流道成型，需要设计非标模胚， 模胚为非标 DI3565.模胚的吊模螺丝全部为美牙 UNC 螺纹。
2. 进胶方式;模具排位为 8 腔，模具采用了热流道的进胶方式，在塑件外圆周潜伏式一点进胶。 分流板的排位为直线排位， 4 点热嘴射胶至分型面，再一分为二潜伏式进胶。 热流道品牌为 INCOE， 牌号为DFQ50801-CTX，属于开放式大水口热嘴。
3. 侧向分型与抽芯机构设计:根据塑件的结构特点， 分型面为一个平面，将开槽的一侧设计在后模，可以降低滑块的高度，使滑块运行平稳。 为便于哈弗滑块设计， 模具排位呈现一条直线。滑块的驱动方式为斜导柱驱动，在滑块的斜面和底面分别设计耐磨板，便于模具维护和调整。4. 模具定位与导向： 模胚的导柱导套采用 DME 标准，在直身导套的边缘锁紧定螺丝以防其掉出。 在模胚的两端增加了 0 度边锁， 进行精密定位。为了提高顶针板导向的精度，消除过定位， 中托边不得伸入 B 板。
5. 塑件的脱模是通过推板顶出， 水口料则由顶针顶出。 开模时，推板在树脂开闭器和弹簧（套在推板限位螺丝上）的作用下，向上弹起，复位杆上设有戒指，推板弹起时会带动整个顶针板系统向上弹起 10 mm， 潜伏式水口和塑件分离。在注射机顶棍的作用下， 推板继续顶出，塑件被顶出模外。模具设计了刚性先复位机构，开合模时，顶针板系统首先复位。
6. 冷却运水的设计:前后模仁、滑块和后模芯全部设计了冷却水路，保证了冷却效果。 见模具图 2。 关于冷却，精密模具和普通模具的冷却流量和流速截然不同，对于尺寸精度较高的模具，应该采用缓冷，但是缓冷往往会影响注塑周期，在实际生产中，会是一个矛盾，需要根据注射周期来调节。对于商品模具， 注塑周期必须达到模具设计式样书的规定。
美国模具的运水接头，螺丝必须是 NPT 螺纹，不同于普通英制管螺纹，需要在模具设计时注意。

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2017.09.06

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