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《吸尘器上盖大型注射模设计》，主要讲述大型模具的镶件设计方法。
吸尘器上盖大型注射模设计
Carlos.Liu
1. 序言
吸尘器按结构可分为立式、卧式和便携式。吸尘器的工作原理是，利用电动机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压，吸取尘屑。 卧式吸尘器是亚欧市场较为常见的吸尘器类型，占整体市场的 80%以上。其特点是外形小巧，存放方便。 本文介绍卧式吸尘器上盖模具的设计。
图 1 吸尘器上盖产品图
2. 产品分析
吸尘器上盖产品图如图 1 所示， 塑件最大外形尺寸为 445mm x156mm x152mm， 塑件质量为 825 克， 塑件尺寸较大，结构复杂，骨位多，深度大。 塑件材料为 ABS， 具有良好的注塑工艺性。
塑件的前模下凹部分有一处需要设计前模滑块（ 斜顶） 抽芯， 塑件一个端面需要设计后模滑块抽芯。 模具设计的难点是对于多骨位深多骨位的大型塑件， 如何设计镶件解决模具加工和注塑问题。
3. 模具设计要点：
1． 型腔数的确定： 塑件属于大型塑件， 外形复杂， 需要设计滑块抽芯。 模具属于大型模具， 出模数量 1 出 1，后模滑块设计在地侧。
2.浇注系统设计： 塑件结构复杂，骨位多， 骨位深度大， 结合塑件的特点， 在塑件中间的窗口进胶是最理想的，容易填充。 浇注系统设计见模具设计图 2。 塑料由一个加长的热嘴注入分型面。
3.分型面的定位： 模胚三边设计了止口定位， 这是大型模具惯常用的定位方法。
4.模仁全镶拼结构设计： 后模的全镶拼结构见图 3 及图 4， 前模的镶拼结构见图 5。 在大型模具中存在大量的镶件，由于塑件外观造型的曲面复杂性和脱模斜度造成镶件的不规则性，镶件有规则的，也有异形的，有大，有小，有时大镶件里面还有小镶件，那么如何对其进行分割呢，全镶拼结构的分割必须充分考虑加工工艺性，其分割要点如下:
1)全镶拼结构镶件分割前，需要确定镶件的加工基准和所有镶件组装的基准。模仁的基准和模胚上精框的基准相互重合。 对于全镶拼结构的模具设计， 以基准角为基准加工具有精度较高的优点。 分割镶件以及确定基准时，要注意避免出现薄弱部位，不得损害模仁的强度。
2)镶件分割的工艺因素，尽量考虑便于 CNC 加工中心加工到位，尽可能避免需要 EDM 电火花成型，镶件的沟槽和异形孔尽可能分解成能够线切割加工到位，平面和台阶面尽可能使用磨床加工到尺寸。
3) 圆形的结构要素尽可能分解成圆形的镶件，便于数控车床加工或者后续的内外圆磨床加工。
4）对于细小的深的骨位或者其他细小的部位，无法进行线切割或切削加工的，拆分镶件，减少 EDM 电火花的加工量。
5） 面积较大而高度相差悬殊的部位，拆分镶件可以极大地减少加工量，也可以解决了刀具不够长度或刀具刚性不足的问题，同时也可以节约大量的钢材。
6）热量不易扩散从而导致冷却不足的部位，需要增加铍铜镶件以便散热。 但是塑件为 PP 时尽可能不用铍铜做镶件。
7） 全镶拼结构镶件分割，一定要考虑到镶件易于组装，方便模具拆卸，具有高的精度，反复拆卸不会降低其精度。
8）所选镶拼位置应该选择在不损害塑件外观和功能处，前模如果做镶件，型腔会产生镶件线，需要客户的确认才行。
9） 前后模仁均采用挤紧块挤紧。 大型模具的挤紧块不应为一个整条， 应分段制作， 避免损害模胚强度。
5． 抽芯机构设计： 端面的后模滑块， 采用斜导柱驱动， 滑块斜面和底面均设计了耐磨块。 前模斜顶采用弹簧驱动，模具设计结构紧凑， 斜定利用和后模仁的碰穿回位。
6.顶出系统设计： 塑件利用边缘的顶块 91 和顶针顶出。
7.冷却系统设计： 主要依靠冷却水井冷却， 见模具设计图。
图 2 吸尘器上盖模具图
图 3 后模镶件平面图
图 4 后模镶件 3D 图
图 5 前模镶件 3D 图
5．结论
大型模具镶件的拆分数量和位置，是一项很重要的工作，需要密切结合本公司的模具制造工艺，结合现有机床的行程、参数和加工范围，综合考虑注塑成型的排气，模具的抛光，不合理的镶件拆分，可能难以发挥镶件的功能和优势，浪费加工工时，弱化模具冷却，也可能影响模具的强度和刚度，给模具带来不可挽回的损失。不良的镶件分割，也使得模具组装难以进行，缺少组装的基准。 本模具通过投产后的实践表明，模具结构设计合理，为同类模具设计提供了可借鉴的经验。
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2017.01.18
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