节能灯灯头的注塑模设计.pdf

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1、74工程塑料应用2011年，第39卷，第1期节能灯灯头的注塑模设计米俞芙芳蔡少韩陈洪义邱翌前(福建工程学院材料科学与工程系，福州350108)摘要分析了节能灯灯头塑料件的工艺特点，针对塑料件的实际情况，采用1模4腔，塑料件中间的螺纹段采用组合式型环来成型，塑料件底部的4个内侧卡扣采用斜顶抽芯机构成型，以解决塑料件内部空间不足、难以设置侧抽芯机构的问题。关键词节能灯灯头斜顶抽芯双分型面组合式型环随着科学技术的发展和环保理念的深人人心，人们逐渐向着节约型生活转变。而节能灯以其节能和高亮度等优点，逐渐占据

2、了大部分灯泡市场。针对节能灯对耐高温、抗老化、抗蠕变等性能的要求，笔者提出了采用玻璃纤维(GF)增强聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)材料制作节能灯灯头的注射成型工艺和模具设计方案。1塑料件工艺分析PBT具有优良的强韧性和耐疲劳性，冲击强度高，有自润滑性和耐磨性，摩擦系数小，吸水率小，尺寸稳定性好，但其缺口敏感性大。另外PBT是半结晶材料，具有良好的硬度，有非常好的化学稳定性、力学强度、电绝缘性和热稳定性。未加GF的PBT的拉伸强度为50MPa，加入GF后，其拉伸强度最高图1节能灯灯头塑料件图可达170M

3、Pa。PBT的收缩率为1．5％～2．8％，经质量分数为20％的GF改性后其收缩率为0．5％～1．3％。维卡软化温度约为170％，玻璃化转变温度()为22～43qC¨。GF增强PBT适用于电子电器和汽车行业，用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白炽灯座、继电器等。饕节能灯灯头如图1所示，其外形尺寸为44．5mm×44．5mm×59．5mm，壁厚为1．2—1．5mm，较图2节能灯灯头三维造型图均匀。塑料件的材料为PBT／GF复合材料，其尺寸成型，而脱螺纹可以通过手动脱螺

4、纹或机动脱螺纹公差等级为MT3，属于一般公差，未注尺寸公差等来实现。手动脱螺纹会增加加工成本，而且塑料件级为MT5。壁厚较薄，在塑料件还没有完全冷却下来时手动脱图2为节能灯灯头的三维造型图。塑料件的上螺纹可能使螺纹变形；若采用链条式机动脱螺纹，由部分为骨架状结构，用于增强灯体的刚度；中间部分于采用1模4腔的结构，各个型腔间排列紧凑，因而为螺纹段，螺纹段和骨架肋板上均开设了一个用于没有足够的空间设置该机构；而斜导柱机构便于设卡住电线的槽；灯体的内腔底部有4个对称的卡扣。2模具设计‘福建省教育厅科研资助

5、项目(JB05286)、福建工程学院科研2．1螺纹的成型发展基金资助项目(GY—Z0812)对于精度要求不高的螺纹可以通过螺纹型环来收稿日期：2010—11-05俞芙芳，等：节能灯灯头的注塑模设计75置，而且运动灵活可靠。的推出力。图4示出该模具中所设置的斜顶抽芯、2．2分型面的设置脱模机构。塑料件的最大轮廓面处于塑料件的底部，分型面应首先考虑设置在底面。但是斜导柱机构必须设置在分型面上，为了实现运用斜导柱来脱螺纹，而在塑料件螺纹段的上端面加设了一个分型面，这在一定程度上加大了模具结构和脱模限位机构

6、的复杂程度。2．3卡扣成型和脱模机构设置由于卡扣位于塑料件内表面的底部，而塑料件的内腔径向尺寸较小，即使分型面设置在底面，也没有足够的空间来设置抽芯机构。另一方面，由于塑图4斜顶抽芯、脱模机构料件较薄，因此采用推板或者推管推出机构都有可2．4冷却系统布置能使塑料件变形。而斜顶抽芯机构却可以弥补这些设计冷却系统是为了加快熔体的冷却、缩短成不足，斜顶可以增大与塑料件的接触面积_2J，而且型周期、防止塑料件脱模变形，而且加速冷却会使结占用的空间不大。晶性塑料的结晶度降低，得到柔软性、挠曲性、断裂斜顶抽芯、

7、脱模机构一般有2种。其结构形式伸长率较好的塑料件J。一般而言，冷却水道开设如图3。图3a所示结构的抽芯脱模过程为：推板带在型腔附近。由于该塑料件的内腔较深，因此型芯动斜顶座向上运动，由于斜顶是通过滚轮与斜顶座高度较大，而且在工作时，型芯被高温熔体所包围。配合的，而且斜顶与动模板之间有配合，因此斜顶座为了提高型芯的寿命，在设计冷却系统时必须考虑向上的运动转化为斜顶的斜向上运动，其水平方向到型芯的冷却。的分运动用来侧抽，而向上的分运动用来脱模。在型芯的中心开设一条水道，水道中心设置隔热片来实现水流的左进

8、右出，如图5所示。但是水道的开设会和斜顶发生干涉，因此为了保证水道的开设，型芯和型腔均按原位置旋转45。安放，该摆放方式也有助于塑料件的脱模。(b)图3两种斜顶抽芯、脱模机构形式斜顶的第二种形式如图3b所示，该斜顶机构是图5型芯上冷却水道的开设通过斜顶顶针与斜顶之间的配合运动来完成，其运2．5型腔设计动原理与第一种形式相同，只是将斜顶座改为斜顶由于该塑料件以中间的螺纹段为界，分为上、下顶针。两部分。螺纹段采用斜导柱机构来成型，则成型塑两种形式的斜顶结构相比，图3a中由