2.3　注塑件注塑模结构成型痕迹技术与痕迹学

注塑件在成型过程中，存在着注塑模结构成型痕迹和注塑件成型加工痕迹是不争的事实。注塑件上的模具结构成型痕迹和注塑件成型加工痕迹，都属于注塑件上的成型痕迹。注塑件上的成型痕迹，是注塑件在成型过程中模具结构和成型加工的真实反映。

通过对注塑件上成型痕迹的分辨，可以找出产生注塑件成型痕迹的规律，这种实际应用痕迹的技术称为注塑成型痕迹技术。注塑成型痕迹技术又可分为模具结构成型痕迹技术和注塑件缺陷整治痕迹技术。注塑件上的模具结构成型痕迹为我们还原注塑样件的模具结构提供了有力的资料和物证。注塑件上的成型加工痕迹是成型加工过程的真实反映，为我们整治注塑件上的缺陷提供了实物依据。

2.3.1　注塑件上模具结构成型痕迹与模具造型过程

应用注塑件上模具结构成型痕迹的条件，必须提供有注塑件的样件。在提供了样件的情况下，我们才能应用模具结构成型痕迹。

①注塑件上模具结构成型痕迹的识别与分析　注塑件上成型痕迹中的模具结构成型痕迹和成型加工痕迹，是两种性质和特征完全不同的痕迹，这两种痕迹十分容易进行辨别和区分。注塑件上模具结构成型痕迹的识别与分析，最好是要采用注塑件原始状态的成型件。注塑件成型后脱模的原始状态就是没有经过任何修饰，仍保留注塑件脱模后冷凝料的状态。这种原始状态成型件最能反映注塑件上的模具结构，而经过修饰的注塑件有些模具结构的痕迹可能不清晰了，有些还可能被清除了，这样就很难反映注塑样件的模具结构。当然，修饰过的注塑件也是可以进行模具结构成型痕迹的识别与分析的，只不过是颇为困难一些。

②注塑件上模具结构成型痕迹的测绘与造型　在对注塑件上模具结构成型痕迹进行了识别与分析的基础上，接下来应对注塑件上模具结构成型痕迹进行测绘。只有模具结构成型的痕迹才能进行测绘，注塑件成型加工的痕迹是测不出来的，就是测也没有任何意义。测绘时不仅要测绘出痕迹的形状和尺寸大小，还需要测绘出痕迹的位置尺寸。再将测绘的数据记录在案，然后，将这些注塑件上模具结构成型痕迹放置到注塑件的CAD图及三维造型上。

③注塑模结构的设计与造型　此时，可将注塑件CAD图形和三维造型连同模具结构的痕迹，按照图纸所给定的塑料收缩率放大CAD图形和三维造型。然后，进行注塑模的CAD设计和三维造型。所得到的注塑模的CAD设计和三维造型，即为克隆的注塑模的CAD设计和三维造型。

2.3.2　注塑样件上模具结构成型痕迹的应用

注塑件上成型痕迹中的模具结构成型痕迹和成型加工痕迹有着许多的实际应用，其中有它们各自特点的应用，也有两者相结合的应用。注塑样件上模具结构成型痕迹的具体应用，可以确定、验证注塑模的结构，克隆和复制注塑模以及确定模具的构件。

（1）确定注塑样件上模具结构　既然注塑样件上模具结构成型痕迹，是注塑模结构在注射成型过程中存留在注塑样件上的印痕。那么，这些模具结构成型的痕迹就是注塑模结构在注塑样件上真实的反映，我们就可以根据这些痕迹来还原和确定注塑模的结构，也就可以进行注塑模结构方案可行性分析与论证。

（2）注塑模的克隆、复制和修复　利用注塑样件上模具结构成型痕迹，可以克隆和复制注塑模和注塑件，还可以修复注塑模。

①克隆注塑模　可以通过对注塑样件上的模具结构成型痕迹进行绘制CAD图和三维造型，再进行模具结构的三维造型，还可以通过对注塑样件模具结构痕迹直接进行三维扫描，由此所制得的注塑模便是克隆的模具，所得到成型加工的注塑件便是克隆的产品。为什么说是克隆模具和制品，因为所克隆的模具尺寸只存在着收缩率和痕迹测绘的误差，三维扫描连测绘的误差都不存在，只会造成模具尺寸微量的偏差。

②复制注塑模　通过对所有模具构件直接进行的三维扫描，所制得的注塑模便是复制的模具，所得到的成型加工的注塑件便是复制的产品。这样模具尺寸存在的收缩率和痕迹测绘的误差都消失了，这才是真正意义上模具和制品的复制。

③修复注塑模　对损坏的注塑模成型构件进行扫描后，还需要存在磨损的模具构件三维造型进行修复造型，这就是注塑模的修复过程。

（3）验证模具型面加工和镶嵌结构　可以根据模具型面加工的纹理，判断出注塑模型面加工时所用的刀具、砂轮、研磨、电火花和线切割及化学腐蚀，从而确定模具型面加工的工艺方法。

（4）皮纹制造的样本　注塑样件的皮纹经过照相之后，可以采用化学腐蚀的方法制成与样件相同的模具型面皮纹。

（5）验证和校核注塑模结构方案　既然注塑样件上模具结构成型痕迹是注塑模结构与加工在注塑件上的真实反映，那么，我们就可以根据注塑样件上模具结构成型痕迹验证和校核注塑模结构方案。这样有了注塑样件上模具结构成型痕迹的物证，便会对所设计的模具结构方案更有信心。

2.3.3　注塑件上注塑模结构成型痕迹和注塑件形体六要素应用案例

通过对拉手和溢流管注塑模结构成型痕迹形状“六要素”的分析，制订出注塑模结构方案，便可以顺利地进行注塑模的设计。

［例2-1］　拉手注塑模设计，通过对拉手样件上注塑模结构痕迹和形体“六要素”的分析，找到了拉手显性“障碍体”“ 型槽”和“外观”要素，制订出拉手注塑模结构方案，从而顺利的进行了注塑模的设计与制造。

（1）拉手的形体分析

如图2-19所示，拉手是豪华大客车上一个零件。如图2-19的A—A剖视图所示的斜向槽是旅客上车时手抠的位置，乘客上车时用来借力登车的。因此，斜向槽表面上不能有任何注塑模结构成型的痕迹，即正面有“外观”要求。拉手的正面是面对乘客，也不能存留任何注塑模结构成型的痕迹。成型斜向槽外沿锐角处的型芯（剖面线处）是一处显性“障碍体”，如图2-19所示，其影响着拉手的脱模。拉手的背面，还有两处2×M5mm-6H的“螺孔”。

（2）拉手上注塑模结构成型痕迹分析

如图2-20所示，根据拉手样件上注塑模结构痕迹的辨别和分析，可以得出以下结论。

①分型面的痕迹　②是分型面痕迹，分型面②在拉手样件的背面上。

②浇口的痕迹　①是扳断直接浇道冷凝料痕迹，直接浇道①痕迹在拉手样件的背面上。

③顶杆的痕迹　④是顶杆痕迹，顶杆④痕迹在拉手样件的背面上。

这说明扳断直接浇道冷凝料与顶杆痕迹同处于拉手的背面。通常浇注系统是处于定模部分，可以得出拉手的背面是处在定模板上。如此，注塑模脱模机构也是定模脱模的结构形式。

④拉手槽的抽芯痕迹　抽芯痕迹不是在正面的拉手槽的位置上，而是在背面拉手槽锐角外缘处。说明拉手槽处不存在着抽芯，抽芯是为了解决拉手槽锐角外缘处显性“障碍体”的注塑模实体。

由于拉手样件上注塑模结构痕迹，真实地反映了拉手样件注塑模结构形式，提示了拉手克隆注塑模设计是必须遵守的原则。一是拉手槽抽芯的位置；二是注塑模采用定模脱模结构。

（3）拉手注塑模结构方案可行性分析

应该着重从注塑模抽芯、定模脱模结构和浇注系统的设置进行分析，注塑模结构方案中应对所分析到的拉手形体要素，能制订出解决的措施，这样注塑模的结构方案也就能够确定下来了。

①注塑件拉手斜向槽解决措施　由于拉手的斜向槽有着外观的要求，斜向槽表面上不能有任何的注塑模结构成型的痕迹。就意味着拉手斜向槽不能采用抽芯机构，一旦采用抽芯机构，在抽芯机构型芯和滑块的周围便会存在着间隙，有了间隙在注塑件成型加工过程中就会有抽芯的痕迹，手触及抽芯痕迹时会有刺痛不舒服的感觉。

②注塑件显性“障碍体”解决措施　成型拉手斜向槽外沿锐角处的型芯是一处显性“障碍体”，影响着拉手的脱模。只有将该处“障碍体”采用抽芯的办法，才能消除“障碍体”对拉手脱模的影响。只要消除了“障碍体”对拉手脱模的影响，利用拉手槽的斜度为48°-（90°-50°）= 8°脱模角和40°让开角的形状，便可以借助脱模力的作用以实现注塑件的强制性脱模。

③注塑模浇注系统设置　由于拉手正面有着“外观”的要求，不能存留任何的注塑模结构成型痕迹。因此，浇注系统不能设置在正面，只能设置在背面。这就意味着拉手在注塑模中的位置是正面朝着动模部分，背面朝着定模部分。

④注塑模脱模机构　根据拉手在注塑模中摆放位置，就可以确定注塑模为定模脱模的形式。

⑤两个M5mm螺孔的成型　由于2×M5mm-6H螺纹孔是金属镶嵌件，螺纹孔轴线与注塑模的开、闭模方向是一致的，故可以采用嵌件杆支承金属镶嵌件，拉手脱模后由人工取出嵌件杆。

（4）拉手注塑模的设计

结合拉手样件上注塑模结构成型痕迹与注塑模结构方案进行注塑模设计，如图2-21所示。

①模架　由于要采用定模脱模结构的形式，便要采用三模板形式的标准模架。

②脱模运动与转换机构　由于要采用定模脱模结构形式，定模脱模运动要由注塑模的开、闭模运动转换而成，定模脱模运动转换机构由限位螺杆6、嵌件杆7、支承杆8、摆钩9、台阶螺钉10和挂钩11组成。推垫板14和推板15与挂钩11连接在一起的，摆钩9与挂钩11是以斜钩形式相连接。当动模与中模开启时，在两根摆钩9和挂钩11的斜钩面作用下，推板15上的推杆4可将注塑件顶出中模型芯；当推板15接触到中模板后限制了位移时，动模如继续移动，在挂钩11斜钩面的作用下，两根摆钩9压缩支承杆8上的弹簧张开而脱离接触。合模时，在两根摆钩9和挂钩11在圆弧面的作用下，两根摆钩9再次压缩支承杆8上的弹簧张开而钩住挂钩11斜钩。推垫板14和推板15的先复位，先是靠推杆上的弹簧进行复位，后靠回程杆13进行精确复位。

③导向和复位机构　注塑模除了具有模架的四个导套和导柱导向机构之外，还增加了脱模机构的导向机构，如导柱12和导套等。而复位机构，如回程杆13和弹簧等。

④温控系统　采用了内冷却循环系统。

对于有“外观”要求的注塑件，需要处理好浇注系统、分型面、抽芯和脱模与“外观”要求之间的关系，确保注塑件在指定型面上的“外观”要求。