高精密连接器加工中注塑成型模具运用分析

肖岚

摘要：为进一步提升高精密连接器产品的市场竞争力，促进注塑成型模具的技术得到不断完善，使更多高精度的金属部件被塑料取代，借鉴国内外对注塑成型模具技术的成功经验与案例，从技术层面上对其进行不断创新，实现对注塑成型工艺的优化。文章围绕注塑成型模具的技术原理和特点，从成型收缩速率、内外尺寸误差和模具结构变化三个方面分析其在高精密连接器加工中的运用要点，以供参考。

关键词：高精密；连接器；注塑成型；模具

引言：现阶段塑料产品的研发与制造都离不开对注塑模具的应用，通过对其设计的改进和优化，确保技术创新的规范性与合理性。在高精密连接器加工中应用注塑成型模具，可以将塑料产品的尺寸偏差控制在一定范围内，消除注塑过程、工程塑料和注塑机等模压条件对加工精度造成的影响，满足高精密连接器的要求。

1. 注塑成型模具的原理和特征

注塑成型模具的工作原理以塑料在不同温度下形态的变化为基础，将熔融的塑料在一定压力下注入特定模具中，待其逐渐冷却成型后完成相应产品的制作。通过注塑成型工艺生产的产品通常就是最终的成品，无需对其进行再次加工。因此，利用注塑成型模具可以一次性生产大量零件。根据模具在注塑成型系统中的状态，可将其分为静止型和运动型两种，前者在注塑成型机动模架上是固定的，后者在注塑机动模架上是活动式的。在注塑机工作期间，动模会向固定模具逐渐靠拢，通过模具与模具结合的方式形成一个完整的模具和浇铸体系。在最后的开模环节将运动模和固定模分开，从模腔中推出成型的零件，完成脱模和再加工环节。

在注塑成型模具工艺开展期间，如果对熔融塑料最终的成品没有特别需求，或在装配之间无需采取任何附加处理措施，则注塑成型的外形即为最终的成品。在高精密连接器加工中运用注塑成型模具，要以其模具精度、产品大小和形状为关键，综合考虑塑料制品在熔融和冷却过程中的收缩率，获得高精度的塑胶制品。但由于塑料制品的收缩率存在一定差异，在高精密连接器加工注塑成型模具的运用中，要加强对其收缩效果的严格控制，根据产品表面粗糙度、尺寸与形状的公差，对其精确度进行判断[1]。高精密连接器加工的注塑成型中，要综合考虑塑胶原料、注塑工艺、注塑设备、注塑模具等因素。在产品设计环节，要全面掌握不同原材料的特性，结合塑胶原料及其他要求对注塑机进行合理选择，同时综合考虑温度、湿度、时间、压力等因素，使注塑成型模具实现最大化应用价值。

2. 注塑成型模具在高精密连接器加工中的运用分析
   1. 有效控制成型收缩速率

结合高精密连接器加工中对产品的精度要求，在注塑成型模具运用中，要结合不同注塑压力下成型收缩速率的变化情况，尽量保证单腔模具中内部压力的均匀性。为平衡单腔多阀和多腔多阀中模腔内部压力的均匀性，可以在运用注塑成型模具的过程中，通过注入相同压力的方式，保证浇口位置压力的恒定性，并结合通道内的流阻实现对闸门上压力均匀程度的有效控制。因此，需先确保通道内流阻的平衡性，然后使浇口位置的压力达到平衡。为给高精密连接器加工创造适宜的成形条件，在注塑成型模具的型腔设计中，可将模具温度与熔体温度纳入影响实际收缩率的范围内。

考虑到熔化的塑料在注塑成型工艺中会在铸模中引入热量，且其温度主要集中在凹槽周围，呈同心圆的梯度分布。针对这种情况，在控制成型收缩速率时，可以设置以主流道为中心，型腔排列、流道均衡的同心圆排列方式，使型腔间的收缩误差减少，促进其成形条件容许范围进一步增大，进而推动高精密连接器加工的生产成本进一步降低。此外，在高精密连接器加工注塑成型模具的设置中，既要保证主流道位于中心位置，还要重视其设置的对称性和均匀性，避免因主流道不对称或流道不均匀导致不同型腔的收缩程度存在较大差距。

2.2减少生产内外尺寸误差

在注塑成型模具结构的设计中，考虑到注塑与锁定力产生的影响，技术人员要对内腔部件的研磨、抛光、碾压进行充分考虑。当型芯和模腔的收缩率达到预定值，且其加工精度符合高精密连接器的加工需求，如果在注塑成型工艺的成型环节存在中心偏差，也会直接影响成形制品的内外尺寸，使其产生一定误差无法达到既定的设计要求。对此，为保证成形制品内外尺寸的可靠性和精确性，在运用注塑成型模具的过程中，还要从提高分模面动定模腔的尺寸精度着手，在确保导套、导柱定心的前提下，按照定位对齐标准，适当增加并完善楔块、圆锥的设置，促进动定模腔的尺寸精度进一步提升。

根据高精密连接器加工的实际需求，在其注塑成型模具的使用中，应选择低热蠕变、高强度的合金工具钢为模具材质，选用不会发生热变形、可实现高强度热处理、具备高耐蚀性、高耐磨性、高硬度的材料作为制造浇口与模腔的材料。在注塑成型模具的设计中，为使模具材料在热处理环节残留的奥氏体组织减少，可以采用低温处理或回火的方式，避免因模具材料老化导致其尺寸精度受到影响，对高精密连接器的高质量加工造成严重阻碍。

2.3避免模具结构发生变化

注塑成型模具在高精密连接器加工中的运用，不仅要确保其结构设计的强度，还要考虑精密注塑成型模具自身的刚度。与传统模具相比，用于高精密连接器加工的注塑成型模具对顶杆孔径和模腔数目提出严格要求，顶杆孔径比传统模具更小，且不能设置过多数量的模腔，同时还要完成垫板和底板的结构设计。如果无法使模具承受均匀的压力，导致模具部分位置压力过大，就会使其发生不可逆的弹性形变，对模具结构整体的外形公差和尺寸精度造成严重影响，甚至还会导致模具凹槽与分型面出现泄露，导致局部发生塑性变形的问题。

针对模具变形的问题，在结构设计环节，可以根据高精密连接器加工中精密注塑制品的体积小、形状复杂、壁薄的特点，保证注塑成型制品在冷却状态下挤出和脱模操作相对简单。利用模腔表面与流道式浇口较好的黏合性能，以及注塑制品较低的收缩能力与较强的黏合能力，采用动模将注塑件放在顶出边，在顶杆顶出时关注顶出件的位置与数量[2]。针对部分壁薄的注塑制品，可通过加强卸料板的应用避免顶杆出现变形问题。在此基础上，利用固体自润滑的涂料加强对模芯和模板的表面处理，使其脱模力进一步降低，对注塑成型模具的变形起到一定的防护效果。在精密注塑模具中，减少流动通道和模腔的设置，为高效开展脱模环节提供便利的同时，促进高精密连接器加工生产效率的提升。以保障压力梯度均匀性和熔体流动均衡性作为模具设计的关键，并选择收缩包覆力、静摩擦力、黏附力合力最小的脱模方向，必要时还可使用容易抛光的分片式结构，完成注塑成型模具的脱模操作。

结论：综上所述，高精密连接器加工中，注塑成型工艺作为其重要的核心技术，高质量、高精度的注塑成型模具可以使其加工精度得到切实保障。在应用注塑成型模具的过程中，需综合考虑溢边、脱模变形、注塑变形等问题产生的一系列影响，以模具尺寸、容差选择、技术控制为模具结构设计的重点，为高精密连接器加工创造良好的基础条件。

参考文献：

[1]朱钦奇. 注塑成型模具在高精密连接器加工中的应用[J]. 今日自动化,2022(7):15-17.

[2]倪耀坤. 壳料注塑成型工艺与模具设计[J]. 国际机械工程,2022,1(3).