同1副模具中成型多个不同的塑件称为家族模，其优点是能提高模具利用率，减少模具数量，降低模具制造成本。家族模设计时需注意的要点：①针对体积差异较大的塑件用1副模具注射成型时，若采用普通流道浇注系统，需进行流道平衡设计；②成型塑件的脱模机构设计应采用统筹方法进行设置，以节省模架空间；③型腔板、型芯需做好闭合定位措施，以确保模具闭合定位的精确性。现介绍某自发电健身自行车叉扣座成套塑件的同模具注射成型，可为同类成套塑件成型提供参考。

1叉扣座成套塑件

叉扣座成套塑件组件为座台、转盖、弹盖、限位按钮4个塑件，应客户要求，需采用家族模一次注射成型。塑件材料均为ABS塑料，收缩率为1.~1.，如图1所示。

2型腔布局

4个塑件采用1副模具注射成型，各待成型塑件的型腔在模具中的布局如图2（a）所示。分型面的布置尽量采用平面分型，以便于模具零件加工，具体到每个待成型塑件的型腔时，应结合型腔的封胶需要而设置特殊位置的分型面，在此前提下，最终分型面的设计如图2（b）所示。结合具体成型塑件周边封胶需要，设置4个局部分型面，分别为I~IV。针对每个型腔，设计流道平衡后，选用的流道分别为R1~R4，各流道的直径分别为R1=φ8mm，R2=φ4mm，R3=φ6.5mm，R4=φ3.5mm。型腔板和型芯须采用4角的4个虎口进行闭合定位，以保证模具闭合的准确性。型腔板材料为NAK80，型芯材料为NAK55。NAK80模具钢具有以下特点：无需热处理，抛光性较好，切削性、蚀花性好；真空脱气精炼处理钢质纯净；球化退火软化处理、切削加工性能良好；耐磨性优异。NAK55为预硬钢，预硬至~HB，适用于高低不平的型芯加工。

3脱模机构设计

4个成型塑件中有3个需要设置特殊的脱模机构才能保证其自动化注射生产，这些机构中包括定模斜推推出机构、动模斜推推出机构、定模先抽芯滑块机构、推杆机构。

（1）针对座台成型需设置7个特殊的脱模机构，如图3所示，分别为位于定模侧的2个反扣边斜推机构、A段环槽滑块机构、B段环槽滑块机构（侧孔滑块）、C段环槽滑块机构、2个侧沉孔斜推机构、1个倒扣斜推机构。结合图1（a）所示塑件，因为座台上表面内壁存在3段反扣边，需要设置1个反扣边斜推机构对其进行成型和侧抽芯脱模。由于座台外壁设置有3段外环槽，各段环槽需设置对应的侧抽芯滑块进行成型和侧抽芯脱模，设置3个环槽分段成型滑块，在B段环槽滑块上集成了2个侧孔的成型与侧抽芯脱模。座台的下壁面有2个侧沉孔和1个倒扣，需设置2个侧沉孔斜推机构和1个倒扣斜推机构用于此3个特征的成型与侧抽芯脱模。针对斜推机构及滑块成型件，材料选用SKD11，热处理硬度为48~52HRC。

（2）针对转盖成型需设置7个斜推机构进行成型和脱模，机构的分布如图4所示。转盖有2个侧沉孔、2个倒扣、2个销孔、1个筋倒扣，这些特征需要设置相应成型及脱模的斜推机构。

（3）结合图1（d）所示，限位按钮有一个侧面的外观要求较高，该侧面表面不能出现分型痕迹，针对该外观面的成型，借助于座台外环槽C段成型件进行成型，其成型设置如图5所示。

（4）对于弹盖无需设置脱模机构，直接由动、定模成型，由推杆推出脱模。

（5）各机构件在模具中的安装如图6所示。座台的7个特殊脱模机构中，反扣边斜推机构为定模侧推板推出机构，上盖板12和上推板11用螺钉连接构成组合推板，由推出弹簧6进行驱动，上模板10固定在定模板上，用于固定推出弹簧6，使推出弹簧6能驱动组合推板向下推出，上复位杆13和拉杆5都安装在上盖板12内，上复位杆13用于动模板22将组合推板克服推出弹簧6的拉力而推回复位，拉杆5下端设置T形杆头，通过该T形杆头与反扣边斜推块4的上端T形凹槽活动连接，用于驱动反扣边斜推块4将成型塑件从型腔中推出，同时实施成型塑件反扣边的侧抽芯脱模。

A段环槽滑块机构、B段环槽滑块机构（侧孔滑块）、C段环槽滑块机构的驱动都使用弯销，分别为弯销9、弯销8、弯销3。3个弯销的结构一样，上端安装在定模座板上，下端通过设置1个T形导块2驱动C段环槽滑块1实施侧抽芯，此3个滑块都为定模先抽芯滑块机构，在模具打开前必须先完成抽芯动作。

针对座台的下壁面上设置的2个侧沉孔斜推机构和1个倒扣斜推机构安装在模具动模一侧，对应图6中的件15~17。

针对转盖设置的7个斜推机构也安装在动模一侧，对应图6中的件18~24。模具中，件15~24都使用万能斜推机构，以保证斜推机构有足够的设计空间，同时能有效减小模架尺寸，提高模架空间利用率，降低模具制造成本。

4模具工作原理

模具结构如图7所示，其工作原理：模具分2次开模，第1次开模在I位置，I分型面打开时，3个弯销（以弯销3为例）驱动各自对应的滑块完成定模一侧的先抽芯脱模。模具第2次打开在II位置，II分型面打开时，推出弹簧6推动反扣边斜推块4向下推出，使成型塑件从型腔板39中脱出。II分型面打开后，动模继续运行一定距离后，注塑机顶杆顶住推板32带动10个斜推块及推杆推出，实现4个成型塑件的完全推出脱模。

▍原文作者：朱定远1、梁生强2

▍作者单位：1.柳州铁道职业技术学院；2.柳州城市职业学院