随着塑料工业的快速发展，运用高质量的塑料代替金属材料已成为现代工业的发展趋势。浙江省是国内服装辅料的重要产业基地，年产拉链15亿米以上，配套的拉链头多是以金属为主，广泛应用于各类成人服饰，为了避免金属拉链头刺破或刮伤儿童，儿童服饰上的拉链头适宜采用塑料注射成型。随着国家二孩政策全面放开，婴幼儿的服饰产业深受提振，用于高质量童装的塑料拉链头的需求急剧增长，其注射模的设计尤为重要。图1所示为塑件结构，属于小型大批量生产的塑件，外形尺寸约为27.5mm×13mm×10mm，质量为1g，塑件的壁厚为0.5~3.2mm。其尺寸精度要求较低，因此选用精度等级4。塑件的特点为尺寸小、质量轻，壁厚薄，不利于材料的流动。根据材料的性能，成型收缩率恒定为0.4%~0.7%，查表可得到型腔壁的脱模斜度为35′~1°，型芯的脱模斜度为30′~50′，因此综合考虑选择型芯和型腔壁统一的脱模斜度50′。 图2 分型面位置
分型面的选择标准：①分型面应该选在投影面积最大的面上，且该面有利于塑件脱模；②分型面不应选在制件光亮平滑的外表面或有弧度的转角处。注射模采用阶梯分型面，选择位置如图2所示，为了便于脱模，需将塑件留在动模上。 综合塑件的形状，模具采用4个侧抽芯互成90°配合，如图3所示。4个互成90°的侧抽芯机构采用电机带动。抽芯机构与电机连接的部位采用齿轮啮合，保证对侧抽芯运动速度及状态的控制。 图3 电机与侧抽芯机构示意图
（1）运行速度。开合模时，上斜抽芯与下斜抽芯运行的距离不一致，所以在安排斜抽芯时设定的电机运行速度不需要相等，结合具体尺寸推导出上斜抽芯的运行速度为11.5m/s，下斜抽芯的速度为8.5m/s。 （2）电机的选择。为了使模具斜抽芯稳定，需要对斜抽芯精准控制，这直接影响塑件的成型质量。为了使控制更方便，将控制系统安装在注塑机上，结合模具尺寸及斜抽芯所需性能选用型号为FF-N30VB的电机。 图4 装配滑块
注射模采用结构对称的导轨移动的侧滑块机构，由斜导柱控制滑块的左右移动，用锁紧块将其锁紧。对于滑块成型部分的设计需结合塑件的成型需求，成型尺寸按照塑件的原始尺寸，其精度是塑件表面要求的精度。对于侧抽芯的运行轨道的配合程度要求闭合时为H7/h6，装配滑块如图4所示。运用4个小型电机同步带动4个互成90°的长、短侧抽芯使其快速抽出，通过电机的正转、反转控制抽芯的闭合及开启。 由于模具的分型面有台阶，为了便于加工和保证塑件的成型质量，采用3个推杆推出塑件。开模时，在注塑机的作用下动模运动到预设的位置，注塑机的推板作用于推杆，将塑件推出。为了使整个模具冷却充分均匀，在模具的型芯和型腔板各设置一条冷却水道，采用交互式的冷却方式（冷却水垂直下方的流道是模具传导的热水流道）。 根据塑件的结构特性，将型芯设置在动模，模具型腔设在定模。侧抽芯滑块安装在动模固定板上，将电机调好位置，用4个螺钉固定在动模垫板上；将斜抽芯安装在动模上，由于斜抽芯为长条形，安装时配合的零件较多，除与凹模采用过渡配合外，与其他零件都为间隙配合，斜抽芯与电机采用齿啮合，其中上斜抽芯的安装与下斜抽芯安装情况类似。调节好上、下模，尝试调整其配合，最终合模安装。安装难点：①4个斜抽芯的调整及配合；②斜导柱的调整及配合；③锁紧滑块的调整与侧抽芯的配合。 1.动模座板 2.垫块 3.动模垫板 4.导套 5.动模板 6.定模板 7.定模座板 8.导柱 9.定模 10.螺钉 11.浇口套 12.定位圈 13.动模 14.螺钉 15.定模垫板 16.拉料杆 17.推杆 18.复位杆 19.推板 20.推杆固定板 21.电机 22.上斜抽芯型芯 23.水管头 24.下斜抽芯型芯 25.锁紧块 26.侧抽芯 27.斜导柱 图6 模具爆炸图
模具结构如图5所示，模具爆炸图如图6所示，在模具调试好可以注射出尺寸合格的塑件后，为延长模具的使用寿命，对斜抽芯成型端、侧滑块成型端、型芯、型腔板的零件接触的表面进行镀铬处理，镀完后需进一步修正，以保证外观光滑。
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金属拉链头通常采用启闭器和手柄组装而成，与金属拉链头不同，童装用拉链头完全采用塑料制备，启闭器上凸顶环同手柄上闭合状拉环孔环套构成无断口连接的整体结构，只适宜采用整体注射成型工艺生产。现根据童装用拉链头的需要，选择拉链头的成型材料，分析了其注射成型工艺性，并设计了整体注射模，以期生产出高质量童装用塑料拉链头。
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塑件工艺分析
塑料拉链头采用杜邦™Sorona®新型复合材料生产，塑料的性能参数如表1所示，该材料由20%～37%的天然可再生资源、生物基PDO™（即生物基1-3丙二醇）、DMT（对苯二甲酸二甲酯）或TPA（对苯二甲酸）、添加剂聚酰胺纤维等成分组成，是环保型材料。试验表明与尼龙聚合物相比，采用Sorona®生产消耗的能量减少了30%，温室气体的排放减少了63%。该材料具有优异的强度、刚性和抗冲击性、耐磨性、抗疲劳度，还具有耐腐蚀性能好，阻燃性能好，尺寸稳定性好等优点，已经被广泛应用在高性能汽车、优异机器设备、日常家具及生活等领域，符合童装用高质量拉链整体注射成型材料的选用要求。该塑料拉链头由启闭器和手柄构成，启闭器上凸顶环同手柄上闭合状拉环孔相配套，构成一体且活动无对合断口环接的连体结构。
图1 塑件结构
2
斜抽芯机构设计
3
侧滑块机构设计
4
注射模结构
图5 模具结构
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