隨著製造業不斷發展，水性筆作為日常書寫的重要工具，其生產技術也在持續革新。在2025年，水性筆行業對生產效率和產品質量的要求愈發嚴格，筆桿注射模設計成為提升產品競爭力的關鍵環節。針對水性筆筆桿結構複雜、脫模困難等問題，一種採用4次分型與2次脫模結構的注射模設計應運而生，為水性筆筆桿的高效、高質量生產提供了新方案。

  一、水性筆筆桿塑件結構與工藝深度剖析

  水性筆筆桿塑件整體呈細長狀，長度達 109.00mm，最大外徑為 φ10.20mm，內孔中空長度 106.10mm 且為盲孔。其結構複雜，頂端有 6.50mm 長度台階，中間設有 φ9.40mm 凸起的配合筋;內部有 7.90mm 長內蓋，內孔 3.80mm 長度處存在一條 φ5.15mm 向外凸起的配合筋。另一端同樣有 12.00mm 長度台階，且中間有一條 φ9.45mm 凸起的配合筋。這種兩頭小中間大、配合筋繁多的結構，使得筆桿在脫模時阻力極大，對模具分型提出了極高要求。

  在成型工藝方面，水性筆筆桿採用批量注射成型，材料選用聚丙烯(PP)，其收縮率在長度方向為 1.8% - 2.6%、徑向為 0.8% - 1.2%。產品成型後，需保證表面光滑，無飛邊、缺料、燒焦、收縮等缺陷，且配合尺寸必須精準符合圖紙要求，與其他零件配合時鬆緊適度、密封可靠，以確保水性筆整體的書寫性能和使用體驗。

  二、水性筆筆桿注射模結構的創新設計

  為適應水性筆行業訂單批量化生產特點，模具採用 1 模 32 腔的布局，通過進料套內部點澆口進料，搭配錐頭拉料杆拉料的非標準模架結構，有效平衡流道，提高生產效率。模具運用 T 形澆口套下沉定模座板的方式，結合動、定模雙導柱導向及雙定位器定位結構，精準保障模具型腔的位置精度，為筆桿的高質量成型奠定基礎。

  《2025-2030年全球及中國水性筆行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，針對水性筆筆桿兩端內外配合筋帶來的脫模難題，模具創新設計了 4 次分型和 2 次脫模結構。4 次分型藉助限位導柱、限位擋圈、拉模扣和 3 種不同長度的定距拉杆實現;2 次脫模則依靠導柱定位，由推桿、插片、推板、推管及鎖銷組件協同完成。這一結構設計巧妙解決了筆桿因結構複雜導致的脫模困難問題，確保了筆桿各尺寸形狀的精度要求。

  三、水性筆筆桿注射模 4 次分型過程詳解

  (一)第一次分型：流道凝料初步分離

  完成注射、保壓和冷卻工序後，模具在注塑機滑塊作用下，依靠導柱和限位導柱開啟第一次分型。此次分型在進料套固定板和定模卸料板之間進行，錐頭拉料桿頭部的反錐度發揮作用，緊緊拉住流道內凝料，將其從進料套和塑件澆口處分離，使流道凝料固定在錐頭拉料杆和定模卸料板上，為後續處理做好準備。

  (二)第二次分型：流道凝料進一步分離

  當開模距離達到 108mm 時，定距拉杆內側掛台被進料套固定板限位。由於塑件頭部與進料套內外徑的抱緊力，以及進料套外徑與型腔套內孔的摩擦力之和大於錐頭拉料杆的拉力，定模卸料板被拉動向後進行第二次分型，分型距離為 8mm，由定距拉杆限位，成功將流道凝料從錐頭拉料杆中分離出來。

  (三)第三次分型：進料套抽芯關鍵步驟

  定距拉杆限位後，定距拉杆內側掛台拉動進料套固定板繼續開模 7mm，由定距拉杆限位，實現進料套固定板連同進料套向前的第三次分型，並同步完成進料套抽芯動作，使進料套順利脫離塑件內孔。這一步對於保持塑件頭部內外配合筋的完整形狀至關重要，必須嚴格保證分型動作和分型長度精準到位。

  (四)第四次分型：動定模完全分離

  型腔板在拉杆導柱的拉動下，脫離拉模扣的控制，精定位銷也脫離精定位套，型腔板與卸料板之間進行第四次分型，至此動、定模完全分開，塑件徹底脫離定模型腔板，可順利取出塑件，完成定模的四次分型過程。

  四、水性筆筆桿注射模 2 次推出過程解析

  (一)鉤形鎖銷組件結構與原理

  鉤形鎖銷組件由鎖緊座、彈簧、鎖緊塊、鉤形鎖銷和插銷組成。其工作原理是利用彈簧的彈力頂住鎖緊塊，使鎖緊塊與鉤形鎖銷鎖緊呈閉合狀態，通過插銷的行程來精確控制鉤形鎖銷的開合動作。在安裝該組件時，必須嚴格按照規定尺寸和位置要求進行裝配，否則位置誤差過大可能導致模具無法正常開合。

  (二)第一次推出：為二次脫模創造條件

  模具分型完成後，注塑機頂杆通過頂杆插片連接推管固定墊板向前推出。推管固定墊板在鉤形鎖銷和鎖緊塊的作用下，與動模托板、墊塊、推管固定板、卸料板墊板、卸料板連成組合體，在帶肩導柱的導向下進行第一次整體推出。此時，卸料套及推管同時發力推出塑件，使塑件向上脫離型芯，為成型塑件外形配合筋的第二次脫模創造良好條件。

  (三)第二次推出：實現塑件強制脫模

  當動模托板等組成的組合體向前推出至 92mm 位置時，被定距拉杆限位。與此同時，插銷回壓鎖緊塊，使鉤形鎖銷脫離鎖緊塊，啟動第二次推出。此時，推管固定墊板和推管固定板由螺釘固定成組合體，脫離鉤形鎖銷固定，與其他部件的組合體分開。隨後，推管固定墊板帶動推管在小導柱的導向下向前將塑件推出卸料套內孔，推出行程為 20mm。由於第一次推出後，塑件內孔與型芯外徑接觸面已抽芯避空，無抱緊力，第二次脫模由推管對塑件進行強制脫模，不會影響配合筋，能夠有效保證塑件的形狀和尺寸精度。脫模完成後，彈簧輔助注塑機頂杆將推管固定板組件復位。

  五、水性筆筆桿注射模澆注、冷卻與排氣系統設計

  (一)澆注系統：確保均勻進料

  澆注系統的設計充分考慮水性筆筆桿塑件的體積、壁厚、形狀複雜程度，以及注射速率與分流道長度等因素。鑑於模具採用 1 模 32 腔布局，為保證進料均勻，採用平衡流道設計，且儘量縮短流道長度。所有分流道均勻分布，截面形狀為梯形，並在主流道末端設置冷料穴，有效防止冷料堵塞進料口，確保注塑過程順利進行。

  (二)冷卻系統：精準控溫保證質量

  冷卻系統分為型芯內部冷卻和模板冷卻兩部分。在型芯內孔精心設計冷卻水路，在動模座板上設置 8 條冷卻水路，通過水管螺釘連接水管插入型芯內孔，直接對型芯進行冷卻和溫度控制。卸料板、進料套固定板和定模卸料板各設計 2 條貫通水路進行間接冷卻;型腔板因厚度較厚，各設計 4 條貫通水路間接冷卻，確保模具各部分溫度均勻，提高筆桿成型質量和生產效率。

  (三)排氣系統：消除氣體不良影響

  在各分流道末端加工排氣槽，排氣槽尺寸為流道末端長 2mm、寬 3mm、深 0.02mm，後段排氣槽寬 3mm、深 0.15mm，有效減少因氣體進入型腔導致的塑件燒焦、困氣等問題。同時，在卸料板墊板正面和進料套固定板的反面設計排氣槽，在 32 個型腔孔中心加工橫向 8 條、縱向 4 條寬 3mm、深 0.5mm 的排氣槽，避免塑件上下端面出現燒焦、困氣、缺料等不良現象，保證筆桿外觀和性能。

  綜上所述，針對水性筆筆桿的結構和成型工藝特點，設計的這種具備4次分型與2次脫模結構的注射模，在澆注系統、冷卻系統和排氣系統的協同配合下，成功解決了筆桿脫模困難的難題。經大批量生產實踐驗證，該模具結構合理、動作運行穩定，成型的水性筆筆桿塑件尺寸精度符合要求，為2025年水性筆行業在筆桿生產技術上提供了創新且實用的解決方案，對同類塑件的注射模設計具有重要的參考價值，有望推動水性筆行業生產技術的進一步發展 。