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对过滤器接头进行了工艺分析，采用了密封槽膨胀脱模机构，成功地解决了塑件脱模机构的设计问题、而且其独立的成型机构设计，大大简化了数控加工程序，塑件成型部位采用数控车削整体光刀，提高模具加工精度，降低模具成本，缩短研制周期，后期零部件损坏可单独更换,简化设计和加工流程，提高经济效益。
关键词：过滤器接头；模具设计；膨胀脱模机构；不易脱模
1引言
在进行塑件的注射模设计时，脱模机构的选择、形状，塑件投影面积和数量对模具的结构有着决定性的影响。脱模机构的选择是否恰当，脱模机构的数量是否合适，直接关系着模具的结构形式和复杂程度。
本文主要介绍滤器接头注射模设计，过滤器接头塑件要求密封槽精度高，且密封槽为外侧凹槽，塑件可用结构空间较小。受塑件结构限制，无法设计普通的外侧滑块脱模机构和斜顶脱模机构，且塑件精度要求较高，弹性变形机构无法满足要求。为满足塑件技术要求，采用了双分型面密封槽膨胀脱模机构解决塑件脱模难题。
2塑件工艺分析
某过滤器中的过滤器接头，如图1所示。材料为聚对笨二甲酸丁二醇酯+苯乙烯、丙烯腈和压克力橡胶共聚物+20%玻纤（PBT+ASA+GF20）；收缩率为0.43%~0.74%；比重1.05；熔融温度为℃~℃；成型模温为60℃~℃；结晶性为半结晶性；射速要求为高速注射；射压要求为高压注射，其结构特点及模具设计存在问题如下。
（1）从图1中可以看出，该塑件外形结构具有以下几个特点：①塑件倒扣位，是一整圈环形倒扣；②倒扣位内部可做脱模机构位置小；③塑件凹槽处有装配要求，后续需要调整此处尺寸。
（2）根据以上分析，模具在设计中主要存在以下几个方面的问题：①塑件内侧环形倒扣要设置整圈抽芯；②塑件内侧抽芯要便于后续修正尺寸；③塑件内侧抽芯要防止抽芯过程中造成的变形。
（3）材质成型特点。PBT-ASA-GF20材料——新的流变改良型塑料聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）德国巴斯夫（O-BASF）为改变塑料的耐候性，长久使用性，色彩稳定性及流动速度建立了新标准。改变了材料的抗老化；耐候性能，较低的熔融粘度（根据玻纤含量）使其应用范围更广阔，同时提高了机械性能。该原料特性使塑料加工者和设计师们在PBT应用上拥有更大的发挥空间。缩短注塑加工时间或节省机械和模具均成为该材料在竞争中的巨大优势。它具有出色的刚性、强度及耐热性能，吸水度低，很好的尺寸稳定性及耐化学性。
图1过滤器接头
3模具设计方案
模具为1模1腔，设有4个浇口，进胶方式为潜胶，由于该塑件的外形为规则的矩形，根据塑件的外形尺寸确定模具模具大小为×mm；选定注塑机为t。根据所先的模具大小和注塑机的型号，进行内侧环形倒扣模具结构设计，具体方案如下。
方案一：设置隧道滑块脱模机构，如图2所示。由于内侧倒扣为环形整圈都是倒扣，如果采用隧道滑块来解决倒扣问题。倒扣在脱模机构背面有行程位的间隙，注射时，倒扣面受高速高压的注射力影响，滑块会有变形的风险，从而影响倒扣位的尺寸和顶出刮伤。严重时，行程位漏胶，造成滑块拉裂或导柱变形,且后期修改尺寸不方便。因此，不建议使用隧道滑块脱模机构。
图2隧道滑块脱模机构
1.斜导柱2.滑块3.塑件
方案二：双分型面密封槽膨胀脱模机构：针对塑件内侧环形倒扣，采用了双分型面密封槽膨胀脱模机构。如图3所示，此机构采用燕尾槽锲块带动脱模和锲紧，采用分体式加工，再合成整体式机构，后期修改尺寸方便，且更换零部件不需要整体报废。
图3膨胀脱模机构
a——合模状态b——开模状态
通过对两种方案的分析比较，方案二克服了方案一中的结构变形问题和后期尺寸修改困难等问题。因此，此塑件采用双分型面模具结构以达到简化模具，降低模具成本，缩短研制周期的目的。
4模具主要结构设计
根据零件的结构和与选择的模具结构形式，对模具主要结构进行设计，如分型面设计、浇口设计、冷却水系统设计及膨胀脱模结构分析与设计等，具体设计思路如下。
4.1分型面的设计
塑件主分型面按塑件最大外形设计，外观面留在母模，如图4所示，分型面简单。易于加工和后期修飞边。脱模机构分型面的选择，因塑件倒扣位有尺寸要求，后期需要修改尺寸，故分型面不能设计在倒扣位处，且机构包含太多塑件部位时，机构存在冷却和散热问题，所以设计机构按倒扣位偏移2mm为宜，如图4所示。
图4塑件分型面设计
4.2浇口设计
为便于去除浇口，实现浇口与塑件的自动分离，模具采用潜浇口进胶。为调整塑件的熔接线位置，已减短和消除熔接线，塑件采用4点进胶，如图5所示。成型时可通过调整成型参数或浇口尺寸消除塑件熔接线。
图5型芯潜浇口
4.3冷却系统设计
定模水路设计：定模侧没有机构，水路可绕着塑件跑一圈。如图6所示，塑件中间圆孔温度较高，且浇口套在圆孔内，所以动、定模水路不可串联要单独跑，以便调节定模侧的模具温度。
动模水路设计：因为塑件内侧中心有膨胀脱模机构无法设计水路，塑件分型面处只有2mm的骨位，设计水路用处不大。型芯侧有4个15mm深的细长螺丝柱，成型时占用冷却时间较长，水路应尽量靠近细长螺丝柱的孔。所以水路设计在塑件内璧，如图6所示。水路可以冷却塑件面和细长螺丝柱的孔位。
图6冷却水系统
4.4膨胀脱模结构分析与设计
膨胀脱模结构并不复杂，该结构利用燕尾槽滑动脱模的方式，从而解决了内侧环形倒扣的脱模问题，如图7所示，环形倒扣分成4个部分组成，开模时，动模板和托板跳开，带动8个燕尾槽锲块向下走，带动内侧环形倒扣成型镶件脱模。因加工存在误差，故设计一个燕尾槽导向拖动一个内侧环形倒扣成型镶件，方便调整导向面和后期维护、更换）。动模板和托板跳开36mm，燕尾槽锲块带动内侧环形倒扣成型镶件向外移动2.6mm脱模。塑件环形密封槽深2mm。弹跳完成后有0.6mm的安全余量，防止塑件顶出刮伤。
图7膨胀脱模结构
5模具总装图及其工作过程
模具总装图如图8所示。
模具注射成型完成后开模，模具主分型面边上装有分型面开闭器；动模板和托板之间装有弹簧，第一次分模面先开36mm（分型面开闭器，弹簧和等高螺丝控制，模具侧视结构简图中的件21、22和件24），第一次分模面开到36mm的位置时，膨胀脱模机构同步脱模到2.6mm位置。动模板有等高螺丝在脱模板拉住，第一次分模面无法再打开，膨胀脱模机构停止脱模运动。故主分型面（第二次分模面）的分型面开闭器会弹性拉开，主分型面打开。料头有Z型料头针拉住，主分型面打开时，料头会拉出浇口套，留在公模侧。开模动作完成，塑件顶出，潜浇口深度10.8mm,为防止料头弹射或冷胶卡断在浇口处造成无法再进行射胶。料头顶杆需定位且定位比进胶点深，此料头设计深度21mm。料头顶杆顶出22mm，料头顶杆顶出22mm后贴住顶块和司筒的顶杆垫板，带动顶杆垫板顶出塑件，司筒深度15mm，顶杆板再顶出20mm即可。塑件顶出完成，机械手夹住料头，吸盘吸住塑件，机械手退出机台，顶杆垫板通过弹簧复位。合模时，主分型面先和母模合紧，分型面开闭器合紧，主分型面推动动模板复位和复位杆推动顶杆垫板复位。
图8模具总装配
1.定模座板2.定模板3.动模板4.托板5.顶杆固定板6.顶杆垫板7.动模座板8.膨胀脱模机构9.顶杆板支撑柱10.定模导套11.导柱12.动模导套13.顶杆板等高螺丝14.等高螺丝15.弹簧16.运输块17.卸料杆垫板18.卸料杆固定板19.定位环20.浇口套21.分型面开闭器（MISUMIMPLK）22.动模板等高螺丝23.动模板弹簧导向销24.动模板弹簧25.弹簧垫块26.复位杆27.复位杆弹簧28.司筒压块29.司筒30.水栓模具
6塑件检验结果分析
根据塑件的使用要求，通过采用密封槽膨胀脱模机构，经注塑机多次试模及调试，对模具结构和加工要求进行多次修改，最终得到了最佳塑件。
（1）塑件外观。外观表面清洁，无缩水、污迹、顶白、气纹，4个15mm深的细长螺丝柱完整，无弯曲变形等现象，螺纹底孔深度足够，无欠注现象，内孔直径符合图纸要求，不螺丝不会破裂断裂现象。
（2）尺寸与装配。塑件尺寸符合图纸尺寸要求，凹槽处有符合装配要求，试装无卡死现象。
7结束语
该模具所采用独特的膨胀脱模机构设计，顺利解决了成型、脱模等难题，解决了模具设计、制造上的困难,缩小了模具设计机构占用的空间，方便塑件配合位的尺寸修改，经过生产实践验证，该模具结构设计合理，动作平稳、可靠，成型质量符合技术要求，达到企业预期的效果。但此机构成形部件由于空间限制，无法设计太大的圆角，存在开裂的风险，由于机构的脱模是靠燕尾槽锲块拖动成形部件的燕尾槽，带动塑件部位工件脱模的，所以燕尾槽受力较大。对燕尾槽的加工要求较高，如果燕尾槽加工有偏差，会导致塑件部位件脱模时卡死或燕尾槽开裂，这个问题是燕尾槽导轨存在的无法消除弊端，会更深入一步的研究，以缩小此弊端带来的风险。
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