这套汽车传感器支架精密模具如何设计？

一、产品分析

本案例是某汽车的传感器上的一个支架。精度要求很高，材料为POM，产品很小，最长尺寸为38mm，注塑时还要放金属镶件（铜片），并且要求变形量很小，见图1。

图1

本产品的上下二个孔的不同心度是在0.02mm以下的，由于POM（聚甲醛）的制品易产生变形，所以为了最大限度地减少制品的内应力，进胶点的位置的选定在模具设计时是要全面考虑的，而且上下二孔在出模后要进行定型处理，见图2。

图2

在上下二孔的中间空档中是倒扣的，而且要分二个方向抽芯才可以出模，这给滑块的设计带来了一定的困难，见图3。

图3

这个方向也要抽芯，见图4。

图4

在注塑时要将一个镶件放入动模，镶件是一个有很好弹性的铜片，见图5。

图5

为了防止铜片在注塑时不被塑料冲偏，铜片上设置了二个小孔，在模具中设置了相应的型芯将其定位，见图6。

图6

二、浇口的设计

经过分析，为了减少产品的应力，尽量减少变形，入胶点的最佳位置在这里，见图7。

图7

我采用了点浇口的形式，见图8。

图8

模流分析由Moldex 3D公司提供，见图9。

图9

由于空间位置比较紧，我设计的浇口是与定模镶针干涉的，这样很不好处理，所以，我取消了定模镶针，成型定模穿孔的型芯我是采用原身留的，见图10。

图10

这样可以给浇口拉杆留出合理的位置，见图11。

图11

模具的整体结构是采用简化型小水口结构，并采用了先复位装置，见图12。

图12

三、分模

下模仁和三个滑块是这样安排的，见图13。

图13

隐掉下模仁反过来看是这样的，见图14。

图14

前模仁是这样设计的，见图15。

图15

四、滑块的设计

这套模看起来不复杂，但是滑块的设计还是有点难度的，要照顾到方方面面的关系。先来看滑块1，见图16。

图16

滑块1和滑块2的关系，见图17。

图17

由于滑块1和滑块2以及它们的共同边界是封胶面，所以这里要处理成统一的平面，并要有拔模斜度，于定模成插穿配合。而且配合面要做的非常精准，使得产品表面的结合线尽量地小，见图18。

图18

所有滑块插入模仁的配合面都要在运动方向做成斜面，以免滑块与模仁的配合面由于摩擦而拉毛，见图19。

图19

滑块3的设计，见图20。

图20

滑块3的端面是与动模仁碰穿的，以形成封胶位，伸进模仁的配合面在运动方向是有3°斜度的，以确保滑块在长期工作时不会由于摩擦而拉毛。

五、定模的设计

滑块的动力来源是3个斜导柱通过注塑机开模的力将滑块拨开，斜导柱是利用斜导柱固定块固定在定模板上的。定模侧设置有先复位结构的插杆，见图21。

图21

六、动模的布置

这套模的结构非常紧凑，用的是标准的1515的简化小水口模架，见图22。

图22

模具打开后在顶出前是这样的，见图23。

图23

拉断浇口的力是依靠上图中的3个尼龙拉钉，为了使得复位的力比较平衡，复位杆的位置也是经过精心布置的。

七、顶出机构的设计

为了减少产品的内部应力，使得变形减到最小，我采用了比较多的顶杆，使得产品的各部位的顶出力相对平衡。一共用了10支顶杆，对这么小的产品来说，实属罕见，见图24。

图24

由于有5支顶杆与滑块是干涉的，必须设置先复位结构，见图25。

图25

八、先复位机构的设计

现在我来介绍一种最常见的预复位机构，见图26。

图26

先复位机构又称预复位机构，它由插杆、摆杆、滚轮、挡块4大件组成。开模时，斜导柱将滑块全部拨开，见图27。

图27

由于插杆已经拔出，摆杆有了转动的空间，当注塑机的顶柱推动推板时，由于滚轮的作用，摆杆沿销轴转动（这里是转了15度），见图28。

图28

先复位机构在模具的二侧都有，是完全对称的，见图29。

图29

九、冷却水路的设计

由于制品比较小，而且注塑的间隙要放镶件（铜片），所以注塑的周期比较长，所以这套模具的冷却水路的要求不高，我采用了最简化的设计，由于模仁比较小，水是直接从模板上走的。定模是2条直通的水路，见图30。

图30

动模也是这样的，见图31。

图31

这套模具的设计要点是滑块1和滑块2的边界的安排以及进胶点的位置的选择。