随着制造业不断发展，水性笔作为日常书写的重要工具，其生产技术也在持续革新。在2025年，水性笔行业对生产效率和产品质量的要求愈发严格，笔杆注射模设计成为提升产品竞争力的关键环节。针对水性笔笔杆结构复杂、脱模困难等问题，一种采用4次分型与2次脱模结构的注射模设计应运而生，为水性笔笔杆的高效、高质量生产提供了新方案。

  一、水性笔笔杆塑件结构与工艺深度剖析

  水性笔笔杆塑件整体呈细长状，长度达 109.00mm，最大外径为 φ10.20mm，内孔中空长度 106.10mm 且为盲孔。其结构复杂，顶端有 6.50mm 长度台阶，中间设有 φ9.40mm 凸起的配合筋;内部有 7.90mm 长内盖，内孔 3.80mm 长度处存在一条 φ5.15mm 向外凸起的配合筋。另一端同样有 12.00mm 长度台阶，且中间有一条 φ9.45mm 凸起的配合筋。这种两头小中间大、配合筋繁多的结构，使得笔杆在脱模时阻力极大，对模具分型提出了极高要求。

  在成型工艺方面，水性笔笔杆采用批量注射成型，材料选用聚丙烯(PP)，其收缩率在长度方向为 1.8% - 2.6%、径向为 0.8% - 1.2%。产品成型后，需保证表面光滑，无飞边、缺料、烧焦、收缩等缺陷，且配合尺寸必须精准符合图纸要求，与其他零件配合时松紧适度、密封可靠，以确保水性笔整体的书写性能和使用体验。

  二、水性笔笔杆注射模结构的创新设计

  为适应水性笔行业订单批量化生产特点，模具采用 1 模 32 腔的布局，通过进料套内部点浇口进料，搭配锥头拉料杆拉料的非标准模架结构，有效平衡流道，提高生产效率。模具运用 T 形浇口套下沉定模座板的方式，结合动、定模双导柱导向及双定位器定位结构，精准保障模具型腔的位置精度，为笔杆的高质量成型奠定基础。

  《2025-2030年全球及中国水性笔行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，针对水性笔笔杆两端内外配合筋带来的脱模难题，模具创新设计了 4 次分型和 2 次脱模结构。4 次分型借助限位导柱、限位挡圈、拉模扣和 3 种不同长度的定距拉杆实现;2 次脱模则依靠导柱定位，由推杆、插片、推板、推管及锁销组件协同完成。这一结构设计巧妙解决了笔杆因结构复杂导致的脱模困难问题，确保了笔杆各尺寸形状的精度要求。

  三、水性笔笔杆注射模 4 次分型过程详解

  (一)第一次分型：流道凝料初步分离

  完成注射、保压和冷却工序后，模具在注塑机滑块作用下，依靠导柱和限位导柱开启第一次分型。此次分型在进料套固定板和定模卸料板之间进行，锥头拉料杆头部的反锥度发挥作用，紧紧拉住流道内凝料，将其从进料套和塑件浇口处分离，使流道凝料固定在锥头拉料杆和定模卸料板上，为后续处理做好准备。

  (二)第二次分型：流道凝料进一步分离

  当开模距离达到 108mm 时，定距拉杆内侧挂台被进料套固定板限位。由于塑件头部与进料套内外径的抱紧力，以及进料套外径与型腔套内孔的摩擦力之和大于锥头拉料杆的拉力，定模卸料板被拉动向后进行第二次分型，分型距离为 8mm，由定距拉杆限位，成功将流道凝料从锥头拉料杆中分离出来。

  (三)第三次分型：进料套抽芯关键步骤

  定距拉杆限位后，定距拉杆内侧挂台拉动进料套固定板继续开模 7mm，由定距拉杆限位，实现进料套固定板连同进料套向前的第三次分型，并同步完成进料套抽芯动作，使进料套顺利脱离塑件内孔。这一步对于保持塑件头部内外配合筋的完整形状至关重要，必须严格保证分型动作和分型长度精准到位。

  (四)第四次分型：动定模完全分离

  型腔板在拉杆导柱的拉动下，脱离拉模扣的控制，精定位销也脱离精定位套，型腔板与卸料板之间进行第四次分型，至此动、定模完全分开，塑件彻底脱离定模型腔板，可顺利取出塑件，完成定模的四次分型过程。

  四、水性笔笔杆注射模 2 次推出过程解析

  (一)钩形锁销组件结构与原理

  钩形锁销组件由锁紧座、弹簧、锁紧块、钩形锁销和插销组成。其工作原理是利用弹簧的弹力顶住锁紧块，使锁紧块与钩形锁销锁紧呈闭合状态，通过插销的行程来精确控制钩形锁销的开合动作。在安装该组件时，必须严格按照规定尺寸和位置要求进行装配，否则位置误差过大可能导致模具无法正常开合。

  (二)第一次推出：为二次脱模创造条件

  模具分型完成后，注塑机顶杆通过顶杆插片连接推管固定垫板向前推出。推管固定垫板在钩形锁销和锁紧块的作用下，与动模托板、垫块、推管固定板、卸料板垫板、卸料板连成组合体，在带肩导柱的导向下进行第一次整体推出。此时，卸料套及推管同时发力推出塑件，使塑件向上脱离型芯，为成型塑件外形配合筋的第二次脱模创造良好条件。

  (三)第二次推出：实现塑件强制脱模

  当动模托板等组成的组合体向前推出至 92mm 位置时，被定距拉杆限位。与此同时，插销回压锁紧块，使钩形锁销脱离锁紧块，启动第二次推出。此时，推管固定垫板和推管固定板由螺钉固定成组合体，脱离钩形锁销固定，与其他部件的组合体分开。随后，推管固定垫板带动推管在小导柱的导向下向前将塑件推出卸料套内孔，推出行程为 20mm。由于第一次推出后，塑件内孔与型芯外径接触面已抽芯避空，无抱紧力，第二次脱模由推管对塑件进行强制脱模，不会影响配合筋，能够有效保证塑件的形状和尺寸精度。脱模完成后，弹簧辅助注塑机顶杆将推管固定板组件复位。

  五、水性笔笔杆注射模浇注、冷却与排气系统设计

  (一)浇注系统：确保均匀进料

  浇注系统的设计充分考虑水性笔笔杆塑件的体积、壁厚、形状复杂程度，以及注射速率与分流道长度等因素。鉴于模具采用 1 模 32 腔布局，为保证进料均匀，采用平衡流道设计，且尽量缩短流道长度。所有分流道均匀分布，截面形状为梯形，并在主流道末端设置冷料穴，有效防止冷料堵塞进料口，确保注塑过程顺利进行。

  (二)冷却系统：精准控温保证质量

  冷却系统分为型芯内部冷却和模板冷却两部分。在型芯内孔精心设计冷却水路，在动模座板上设置 8 条冷却水路，通过水管螺钉连接水管插入型芯内孔，直接对型芯进行冷却和温度控制。卸料板、进料套固定板和定模卸料板各设计 2 条贯通水路进行间接冷却;型腔板因厚度较厚，各设计 4 条贯通水路间接冷却，确保模具各部分温度均匀，提高笔杆成型质量和生产效率。

  (三)排气系统：消除气体不良影响

  在各分流道末端加工排气槽，排气槽尺寸为流道末端长 2mm、宽 3mm、深 0.02mm，后段排气槽宽 3mm、深 0.15mm，有效减少因气体进入型腔导致的塑件烧焦、困气等问题。同时，在卸料板垫板正面和进料套固定板的反面设计排气槽，在 32 个型腔孔中心加工横向 8 条、纵向 4 条宽 3mm、深 0.5mm 的排气槽，避免塑件上下端面出现烧焦、困气、缺料等不良现象，保证笔杆外观和性能。

  综上所述，针对水性笔笔杆的结构和成型工艺特点，设计的这种具备4次分型与2次脱模结构的注射模，在浇注系统、冷却系统和排气系统的协同配合下，成功解决了笔杆脱模困难的难题。经大批量生产实践验证，该模具结构合理、动作运行稳定，成型的水性笔笔杆塑件尺寸精度符合要求，为2025年水性笔行业在笔杆生产技术上提供了创新且实用的解决方案，对同类塑件的注射模设计具有重要的参考价值，有望推动水性笔行业生产技术的进一步发展 。