巡道灯本体注射模设计
巡道灯本体注射模设计Carlosliu
1. 引言
巡道灯适用于铁路列检作业、工务巡道、车辆检修；适用于冶金、厂电、网电等行业的巡查、设备检修等。光源采用固态免维护 LED，寿命达 100000 小时，工作时间长，强光和工作光的连续工作时间分别在 10 小时、20 小时以上。外壳防护等级达到 IP66，确保灯具在各种恶劣的条件下可靠使用。灯具重量轻，可手持、吊挂、卡扣等多种携带方式，同时具有磁力吸附，使用方便。 本文介绍巡道灯本体模具设计要点。
2. 制品分析
巡道灯本体产品图如图 1 所示，塑件最大外形尺寸为 138mmX92.5mmX135mm，塑件平均胶位厚度 2.8mm，塑件质量 123 克，材料为 PS,缩水率为 0.5%.选择材料为 PS 的主要理由是该材料具有一定的抵御自身的电磁谐波及外界的电磁谐波干扰的能力和防静电的能力。 PS 电绝缘性优良，是一种良好的高频绝缘材料，有优良的耐电弧性。 PS 塑料的流动性好，分解温度高， 加工性能好， 易着色， 尺寸稳定性好。特别适用于注射成型。
塑件的外观要求是不得存在各种注塑缺陷，从产品图可以看出， 塑件口部的外螺纹需要设计滑块， 塑件手柄部位存在 3 个方向的侧凹，需要侧向分型及抽芯，有 4 条平行骨位的放置平面也存在倒扣，需要侧向抽芯才能脱模，这 4 条骨位的抽芯有两种方案，一种方案是沿着垂直于放置平面的方向抽芯，这种方案设计整套模具需要 4个大滑块才能解决，模具结构过于复杂。另一种方案是沿平行于放置平面的方向从骨位中间向两侧抽芯，这种方案整套模具只需要 3 个滑块就可以解决。
图 1 巡道灯本体产品图
3. 模具设计要点
3.1 型腔数量
塑件尺寸较大，质量 123 克， 再加上结构比较复杂， 3 个方向侧向抽芯，需要的注塑机吨位较大，因此只能设计 1 出 1 的型腔排位。模具设计图见图 2，模胚为 CI3540A140B150C150，为保证加工精度，在专业模胚厂家龙记定做模胚，并开精框。所选择的注塑机为 250 吨注塑机，经核算，塑化能力和合模力符合要求。
3.2 进浇方式设计
塑件的周边都处于 3 个滑块的包围中，而滑块底部进胶为不良的模具设计，应当避免。 利用塑件中间圆孔 2点进胶，浇口为潜浇口，可以实现塑件和水口料的自动分离，无需人工修剪。见模具设计图。 浇口参数见图 7。
3.3 侧向抽芯系统设计
经过分析，选择 3 个滑块的模具设计方案，滑块设计见图 3~图 6， 3 个滑块均设计为油缸抽芯。注意油缸的连接方式，不能将油缸活塞杆直接拧在滑块上固定，必须设计油缸固定块（件 3）。 左右两个大滑块包住中间手柄的滑块，注意 3 个滑块之间的分型面设计，这是本套模具设计的重点和难点。滑块之间需要精确定位，见图 6，这种定位类似于前后模仁的虎口，是精密定位和复位的基础，如果定位不良会出现毛边现象。 精定位的另一个作
用是模具加工过程中抛光时，将两件左右滑块合在一起抛光，使塑件夹口光滑。
由于手柄顶部空心的原因，中间滑块的顶部出现细长的薄弱环节，为了减少机械加工量，同时节约钢材，将此滑块设计成镶件形式，见图 3 所示。
由于滑块较高，注塑过程中滑块所受的侧向力非常大，因此，滑块的铲机采用模胚原身留的方式，使模具具有好的强度和刚性。 滑块在顶部的定位依靠前模圆形镶件定位。
3.4 冷却系统设计
模具设计了良好的冷却系统，见模具设计图 2。
3.5 顶出系统
塑件的手柄部位在滑块脱开后， 与后模仁没有任何接触。 因此塑件的顶出只针对圆筒型部位， 通过在圆筒边缘的柱位上设置司筒将塑件顶出脱模， 中心的水口料利用顶针顶出， 与制品实现分离。
图 2 巡道灯本体模具图
图 3 中间滑块及其小镶件
图 4 左滑块及塑件 图 5 右滑块及塑件
图 6 左右滑块精定位示意图
图 7 浇口示意图
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