摘 要：本文以开关盒为例，遵循注塑模具设计的一般步骤，进行了塑件工艺分析、注射机的选择以及模具各组成部分结构设计，最终借助Pro/E软件完成模具的三维设计，为相似零件的模具设计提供一定参考。
关键词：注塑模具；模具设计；开关盒；Pro/E
0 前言
Pro/ENGINEER（简称Pro/E）是美国参数化技术公司（PTC）推出的一款大型CAD/CAM/CAE参数化软件，涵盖零件、组件、模具设计、机构仿真运动等多个应用模块。目前Pro/E已广泛应用于注塑模具设计，有效地缩短模具设计周期。本文以开关盒（如图1所示，材料为聚苯乙烯PS）为例，重点介绍注塑模具结构设计方案，并借助Pro/E软件完成模具的三维设计。
1 塑件的工艺分析
①原材料分析。PS是常用热塑性塑料，无毒无味，电绝缘性优良，透明性好，透光率很高，有一定的化学稳定性，适用于制造接线盒、电池盒等。在成型性能方面，PS成型加工性好，可用注射、挤出等多种方法加工；流动性好，应注意模具间隙，防止溢边。
②塑件结构、尺寸精度分析。开关盒近似为长方体，侧边倒角，顶部端面四角均布4个M4螺纹嵌件，侧面和底孔各有一个Φ12mm的通孔。因此模具设计时必须设置侧向分型与抽芯机构，考虑金属螺纹嵌件的固定，属于中等复杂程度零件。开关盒底部壁厚为4mm、侧壁3mm，壁厚比较均匀；重要尺寸为54±0.6mm，尺寸精度为MT4级，其余未注尺寸取MT5级，容易满足成型要求。
2 注射机的选择
根据开关盒的二维图纸，利用Pro/E软件进行三维建模，测出其体积为38.23cm3。综合考虑生产批量、精度和外形尺寸等要素，决定采用一模两件的模具结构，从而可估算出塑件和浇注系统凝料的体积约为（浇注系统凝料一般为塑件的20%）。因此初选XS-ZY-125型螺杆式注射机，其最大注射量为125cm3。
3 注塑模的结构设计
（1）分型面的选择 分型面是决定模具结构形式的重要因素，根据分型面的选择原则和塑件成型要求，确定分型面选择在顶部端面处，以保证顺利脱模及塑件的外表美观。
（2）浇注系统的设计 浇注系统由主流道、分流道、冷料穴和浇口组成。为便于将凝料从主流道中拔出，主流道设计为圆锥形，尺寸由注射机喷嘴尺寸确定，球面半径为14mm，小端直径为4.5mm，斜度为4°。由于一模两件，分流道采用平衡式布置，单边流道长度取10mm，截面拟采用直径为6mm的圆形，其比表面积最小，以减少热量损失。多型腔模具的浇口一般采用截面为矩形的侧浇口，根据壁厚选择截面尺寸为。
（3）侧向分型与抽芯机构的设计 开关盒有一个侧孔，需要设置抽芯机构，本模具选用斜导柱侧向分型与抽芯机构，主要由斜导柱、滑块、锁紧块和定位装置构成。斜导柱的抽芯距计算为6mm，倾斜角根据经验值取18°，斜导柱直径查表取12mm。考虑侧型芯强度和装配问题，滑块和侧型芯采用镶嵌式连接。为使模具结构简单，降低模具装配程度，拟采用整体式滑块和整体导向槽的形式。锁紧块采用销钉定位、螺钉紧固的方式和定模板连接，加工方便，应用普遍，锁紧角度一般大于斜导柱倾斜角2～3°，取20°。定位装置采用弹簧顶销形式，结构简单。
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