戚月珍

（江蘇省常州市建東職業(yè)技術(shù)學院，江蘇 常州 213022）

1 插腳鑲件多色塑料注塑模具

1.1 概述

隨著車燈類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多樣化、復(fù)雜化發(fā)展，注塑模具結(jié)構(gòu)也緊隨著日漸復(fù)雜。作為多色模具結(jié)構(gòu)封料筋條通常用到的插腳鑲件，更是成為了不可或缺的部分。常規(guī)插腳鑲件非常適用于產(chǎn)品筋條過深在生產(chǎn)過程中此類結(jié)構(gòu)反復(fù)開合模具動作，易導(dǎo)致筋條發(fā)生諸如變形、彎曲、開裂等種種現(xiàn)象，增加了用戶使用過程中維修頻率。為了方便損壞過程中可以拆下便于維修，在原有插腳鑲件結(jié)構(gòu)中結(jié)合產(chǎn)品缺陷對其進行改善優(yōu)化，通過更改插腳鑲件封膠面造型對產(chǎn)品加大其結(jié)合處的接觸面積來解決雙色及多色燈罩拼接處結(jié)合處易開裂的缺陷問題，適合于某些拼接式多色產(chǎn)品的注塑模具。模具中的實際使用結(jié)果表明：該結(jié)構(gòu)改善完全適合使用在多色注塑產(chǎn)品的模具中，且運行效果良好。

由模具注塑所成型的塑料產(chǎn)品在現(xiàn)今生活中的使用越來越廣泛，大量塑料產(chǎn)品的使用，小到日常生活用品（如：手機、圓珠筆殼、文件夾、計算器），大到汽車、輪船、航空產(chǎn)品等等。廣泛的應(yīng)用范圍，促使模具技術(shù)不斷發(fā)展，為了塑料產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，這就要求塑料注塑模具的機械強度足夠高，才能不間斷地提供產(chǎn)品，滿足市場的大量需求。塑料注塑模具機械強度的高低在于最脆弱的那個點，而在這其中用于一種多色產(chǎn)品成型的插腳鑲件為重中之重。

1.2 插腳鑲件在多色塑料注塑模具中的應(yīng)用和現(xiàn)狀

插腳鑲件在多色塑料注塑模具中的應(yīng)用歷來存在并且非常廣泛，近幾十年來隨著科學技術(shù)水平的提高，相應(yīng)地促進了模具行業(yè)的快速發(fā)展，計算機輔助設(shè)計的普及和應(yīng)用，設(shè)計人員整體素質(zhì)的上升推動了模具設(shè)計經(jīng)驗的逐漸積累，從而使得模具實際制造水平的持續(xù)上升，各種各樣的塑料產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉ钪械谋壤絹碓礁?。俗話說良好的開端是成功的一半，任何一個產(chǎn)品的質(zhì)量都取決于設(shè)計的合理與否。同樣的道理，模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量的高低也決定了塑料產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)缺。在塑料模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，鑲嵌件是必須引起重視的問題。因為相對于整體模具而言，鑲嵌件結(jié)構(gòu)的模具，它的優(yōu)點在于不但可以節(jié)省材料，而且加工的時候更加方便，縮短模具制造周期。特別是型腔的加工，由于是內(nèi)表面，如果是整體式的加工非常困難。而鑲嵌件由于嵌件之間存在間隙，可以增加排氣，從而有利于塑料產(chǎn)品的成型，提高了塑件的質(zhì)量。另外由于制造周期短從而使產(chǎn)品能夠提前面市，可以為公司搶占市場做好基礎(chǔ)和準備。

在多色成型模具技術(shù)的快速發(fā)展階段，模具的強度要求也越來越高，并且模具已經(jīng)能夠制造成模塊化，像拼積木一樣，各組件可方便快捷地更換。傳統(tǒng)的普通插腳鑲嵌件如圖1所示的結(jié)構(gòu)已滿足不了雙色或多色模具成型的要求，為避免這類缺陷，必須在模具前期設(shè)計分析的時候加以充分考慮，本設(shè)計任務(wù)就是對這種結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)地改善。

圖1 常規(guī)插腳鑲件示意圖

本課題準備設(shè)計一種新型的模具插腳鑲嵌件結(jié)構(gòu)，這樣可以解決雙色及多色拼接式塑料產(chǎn)品在使用過程中容易出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象。

2 鑲嵌的件設(shè)計和加工

2.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計思路

本課題的思路就是想通過對多色塑料結(jié)合的地方筋條的鑲嵌件結(jié)構(gòu)進行更改，加大其結(jié)合處兩者之間的接觸面積，就是將結(jié)合處原來的平面拼接方式改為階梯式拼接的方式，原先的平面指任意兩點的連線整個落在此面上，平面拼接方式由兩個平面拼接而成，而階梯式拼接方式由三個或三個以上的平面拼接而成，并且階梯式拼接方式?jīng)]有固定規(guī)則拼接方式。如圖2所示。

圖2 三個接觸面拼接式插腳鑲件示意圖

本結(jié)構(gòu)就是通過增加汽車尾燈燈罩焊筋結(jié)合處的接觸面積（如圖3所示），從而達到保證焊筋處高強度的目的，并且可以減少接觸處的應(yīng)力集中，大大減少了在生產(chǎn)過程中的結(jié)合處容易出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象，另外設(shè)計工作簡單不需要刻意多出任何的工作量，只是變換了一下思路，就可以給生產(chǎn)省去不必要的麻煩。做成臺階式的插腳鑲件不僅設(shè)計工作不要太多的額外工作，生產(chǎn)上還方便加工，減少加工工藝步數(shù)，極大地提高了工作效率，做到了結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)造合理，比較適合大范圍應(yīng)用。

圖3 改善效果示意圖

2.2 腳插鑲嵌件的應(yīng)用

常見的插腳鑲嵌件，不僅在塑料模具中的定模、動模中可以應(yīng)用，在滑塊和斜頂中也可以使用。在實際模具生產(chǎn)過程中主要在以下幾種情況下考慮增加鑲嵌件，從而方便模具的加工和排氣。

比如在一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的模具中，在有比較深度的筋條的位置情況下或者有奇形怪狀的位置時，這時加工非常困難，通常采用鑲件的方法方便后道工序的加工，而由于嵌件之間存在間隙，便于產(chǎn)品在較深位置時產(chǎn)生困氣，從而產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象等。而且在后期的模具使用過程中維護鑲件的使用也能節(jié)省維護的成本，比如插腳損壞，采用鑲件式的就不需要更換本體，只需更換鑲件的插片就可以實現(xiàn)模具的維修。

本課題的改進鑲嵌件主要應(yīng)用于雙色或者多色塑料模具，比較深度的筋條的位置且用于封膠的插腳鑲件結(jié)構(gòu)，比如廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車車燈行業(yè)中，雙色或多色尾燈燈罩多采用拼接式造型，產(chǎn)品拼接處接觸面較小且易造成應(yīng)力集中，另外由于接觸面處的強度較低，易造成插腳斷裂或者拉傷。燈罩后續(xù)工序還有需要做防霧、焊接、總裝。在這些過程中易受到外力的作用或者操作不當造成燈罩拼接處筋條易開裂，有可能導(dǎo)致產(chǎn)品報廢，造成不必要浪費。如圖4所示，A、B結(jié)合處易開裂。

圖4 產(chǎn)品示意圖

2.3 插腳鑲嵌件的常見形式

插腳鑲嵌件在模具中有多種存在形式，其主要鑲件存在形式有以下兩種形式：通孔式和盲孔式。

本課題研究的是通孔式鑲件，在各種鑲件的存在形式中，由于通孔式鑲件的先天優(yōu)越性，要優(yōu)先選用通孔式，如圖5所示。

圖5 改善鑲件及通孔式鑲嵌件示意圖

通孔式的加工方法非常方便，一般采用直接線切割加工或直接鉆孔后再經(jīng)過鉸孔，所以這種鑲件應(yīng)用很廣泛。

2.4 插腳鑲嵌件設(shè)計要點

由此可知，插腳鑲件的設(shè)計在塑料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有一定的重要位置，因此以下幾點在設(shè)計插腳鑲件過程中應(yīng)加以注意。

（1）在鑲拼插腳鑲件時，要在拼接處打磨光滑，避免尖銳角度。

（2）在改善插腳鑲件時，需要考慮到筋條強度。

（3）如果碰到只有單邊承受注射壓力，而另一側(cè)無有效固定位的鑲件的模具，為了防止鑲件沖偏，為了加強強度必須另做加強筋。

2.5 插腳鑲件的加工和制作

首先備料，按照數(shù)據(jù)圖的尺寸，購買尺寸稍大的方塊鋼料（一般采用718HH）和插片的鋼料（由線切割剖料成片狀），加工步驟如下：

（1）由編程人員根據(jù)3D數(shù)據(jù)圖計算出加工的刀路，經(jīng)審核下發(fā)到下道工序數(shù)控加工。

（2）數(shù)控加工人員，根據(jù)所編程序確定工件原料和基準，經(jīng)打表分中取數(shù)試刀進行加工，加工完成后經(jīng)檢測合格后方可移交下道工序鉗工裝配。

（3）裝配時經(jīng)過打磨倒角等一系列工序，將配合間隙控制在0.1 mm左右，裝配固定完成后，再次移交數(shù)控加工。

（4）移交數(shù)控加工后重復(fù)（1）（2）兩道工序，經(jīng)檢測合格后算完成加工，如若不合格還需要返工，直到檢測合格為止。

3 結(jié) 語

本文設(shè)計了一種改善插腳鑲件結(jié)構(gòu)方案，通過對雙色或多色產(chǎn)品結(jié)合面的接觸面積的改善，用來增加產(chǎn)品結(jié)合處的接觸面積，合理地改善了產(chǎn)品結(jié)合處易開裂現(xiàn)象。通過實際使用結(jié)果來看，相對特殊造型的結(jié)構(gòu)還是有明顯改善效果。有鑒于此，有必要提供一種拼接處防開裂結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠解決上述技術(shù)中存在的費用昂貴問題，降低工作成本，提高生產(chǎn)效率。拼接產(chǎn)品類模具可以在前期，針對開裂現(xiàn)象對其結(jié)合處進行改善，從而達到減少產(chǎn)品開裂、鑲件斷裂的問題。