2. 鑲件與動模的配合部分，止口根部設計了合適的工藝倒R角或避空位，簡化了加工工序和減少加工工時，提高加工效率。
3. 所有非成型轉角設計R角，防止應力開裂，工藝R角不小於R5，根據模具大小，盡可能設計比較大的工藝R角；模具上銳利的棱邊容易造成操作人員意外受傷，模具上非參與成型或配合的棱邊都要設計倒C角或R角，根據模具大小盡可能設計比較大的倒角。
4. 分型面的避空：模具分型面寬度為40MM，分型面以外的區域定動模都要避空1MM,以有效減少加工工時。分型面的避空不僅指外圍分型面，也包括大面積的分型面。特別說明：模具分型面的寬度包括排氣槽在內。在大面積的避空處要設計承壓塊，以保證模具受力均勻，避免模具長期生產跑披鋒，在砰穿孔區域設計避空的同時，還要在定模或者動模設計排氣孔，方便定動模合模時壓縮的空氣排出。
5. 分型面根據塑件形狀構建，必要時對塑件進行優化處理。對於中大型模具，承壓板槽盡量開通，方便CNC加工。設計分型面時盡量以簡化模具加工，平整順滑為原則，做出的分型面無薄鋼，無尖角，插穿角度合理。
6. 分型面圓滑平整，UG分模時禁止出現很多碎面小面（CNC加工時易彈刀，加工精度降低），盡量用延伸面，網格面，掃掠面構建分型面，或者先延伸10-20mm封膠面，再做拉伸面與過渡面，封膠面根據註塑機噸位與模具的大小設計。
7. 分型面或者插穿孔所有插穿角度設計在7度以上，提高模具使用壽命。
8. 對於汽車中大型模具，鑲件設計盡量優先從分型面裝拆的方式，塑件膠位面可采取堵銅處理，鑲件需兩側設計5度斜度，方便配模與裝拆鑲件。
2.2
澆註系統設計
塑件通過模流分析，澆註系統采用2點開放式熱流道直接進膠。在設計模具時，在熱嘴區域以及熱嘴正對著的動模區域，要設計冷卻水來加強對熱嘴區域的冷卻，避免熱嘴出現流延，拉絲, 澆口殘留過高的現象發生。本模具為開放式熱流道進膠，在設計熱流道時要註意以下幾點：
1. 熱流道固定板涉及走線區域需要設計工藝R角，避免劃傷電線。走線區域為了便於CNC加工，盡量走直線，少拐彎。
2. 設計熱流道時需要仔細檢查熱流道插座的位置是否符合客戶要求。
3. 模具的主射嘴必須低於面板至少2MM，以防翻模時碰壞熱嘴。
4.液壓系統與電氣系統連接在非操作側，不可超出碼模板，如果超出碼模板就需要設計保護板，或者將液壓系統與電氣系統沈入模板內側，起到保護熱流道元件，避免液壓系統與電氣元件被撞壞的現象發生。
本模具澆註系統采用熱流道直接進膠，進膠點直接設計在塑件表面，這樣的設計料流速度快，註塑周期短，成型質量好。因為燈殼為非外觀件，表面的進膠痕跡不會影響外觀。本模具的熱流道澆註系統見圖11，它由接線盒、壹級熱射嘴、二級熱射嘴和熱流道板組成。
圖11汽車燈殼註塑模具熱流道設計
2.3
側向抽芯機構設計
每個塑件均有6個倒扣，模具分別由S1,S2,S3,S4,S5,S6六個側向抽芯機構完成側向抽芯。均采用了“動模滑塊+斜導柱+定位夾”的抽芯機構，由滑塊25、斜導柱27、斜導柱固定塊36、定位夾26、限位塊39和耐磨塊28組成，見圖12。這種結構加工簡單，抽芯動作安全穩定可靠。
設計滑塊時優先采用機械驅動結構，因為機械驅動最穩定可靠，且節省成本。滑塊的設計原則是：
1.優先左右側，次選天地側，天側設計滑塊需要設計彈簧或定位夾定位。地側滑塊不設計彈簧，因為滑塊憑著自身重量開模時會下掉，可以設計定位夾代替彈簧。
2.優先常規滑塊，次選斜滑塊。因為斜滑塊加工難度大，成本高，結構更復雜，常規滑塊更安全可靠。塑件排位時應盡量避免滑塊和斜頂產生復合抽芯角度（即相互發生幹涉），減小模具加工的難度，見圖7。圖7所示的滑塊需朝上和朝右兩個方向抽芯，加工困難。更改排位後，滑塊只需朝上抽芯，加工簡單。
3.滑塊的設計需遵循動模優先原則，能動模滑塊不定模滑塊，能常規滑塊不斜滑塊，能斜滑塊不隧道滑塊。滑塊的設計需確保滑塊風險最小，塑件不能粘滑塊。加工力求方便簡單，模具結構簡單化為原則。
△圖12滑塊設計要點
△圖13汽車燈殼滑塊側向抽芯機構
2.4
溫度控制系統設計
汽車前大燈燈殼尺寸精度高，模具溫度控制系統設計要保證冷卻均勻和快速冷卻。要做到這壹點，冷卻水道距離型腔面必須大致相等，以達到模具型腔各處溫度大致均衡。因為燈殼外形落差大，所以本模具的溫度控制系統采用了“垂直式水管+隔片式水井”的組合形式，見圖14與圖15所示。本模具冷卻充分，水路設計均勻合理，因此大大提升了塑件的生產效率，成功將註塑周期控制在40S左右。
圖14（a）定模冷卻系統
本模具定動模溫度控制系統為：定模設計了4循環水路，動模設計了5組循環水路。本模具溫度控制系統設計時還要註意以下幾點：
1）冷卻水方向要與料流方向壹致。冷卻面積至少是塑件面積的60%。（不包含塑件以外的區域）。
2）定、動模冷卻水道優先設計成十字網格形式，冷卻回路形成互相交叉形成水路交織網，均勻冷卻塑件。
3）在不能設計成十字交叉式水路時，定.動模水路在互相有縫隙處交互布置。
4）每壹組冷卻水盡量只設計四條循環水路，避免水路距離長影響塑件冷卻效果。
5）冷卻水路要設計成可與另壹組水路進行外部水管連接的方式，方便後續塑件因變形、收縮等現象的調整。通過水路調整解決塑件缺陷，在汽車內外飾塑件模具上應用廣泛。
6）各冷卻水道間隔距離控制在水道的3.5~5倍直徑（壹般50~60mm左右），水管距型腔表面的距離壹般在15~25mm之間，具體根據模具大小決定。
7）冷卻水道與推桿、斜推桿、鑲件之間的距離要保證在8~10mm以上，因為模具大且水道長，容易鉆偏。
8）在汽車模具設計中，熱嘴盡量要單獨設計壹組冷卻水路，不能與其它水路串聯，以利於熱嘴區域的熱量散失。
2.5
導向定位系統設計
本模具在4個角上各設計了1支D60*445圓導柱。（導柱最長做到10倍直徑）導柱安裝在定模側，由於塑件開模後留在動模側，這樣就不會影響塑件取出，同時避免塑件粘上導柱上的油汙。
導柱在翻模時還可作為支撐腳用，方便FIT模，如圖16所示。圓形導柱的長度必須保證合模時，在斜導柱插入滑塊之前20mm就插入導套，否則在模具的制造和生產中會帶來很大的麻煩，嚴重時會損壞模具。模具導向系統的設計必須註意三級定位的設計，特別是要求高的汽車塑件。模具導向定位設計不合理會造成模具運動不順暢，模具易損壞，定動模錯位，塑件出現段差等問題，是註塑模具至關重要的系統。
△圖16汽車燈殼註塑模具導向定位系統
壹級定位是指模具導柱的定位，是模具的初級定位，通過定動模導柱與導套的相互配合來完成定動模的定位。定位精度取決於模胚孔的加工精度與導柱導套的尺寸精度，模胚孔加工不準會造成導柱插燒。導柱同時也是承受模胚重量的主要零件，設計時要考慮其強度與長度，太長太弱的導柱也會造成模具定位不準與導柱插燒等問題。根據經驗，導柱最長做到其直徑的10倍。
導柱導套的作用可歸納為3點：
1.對活動的零件進行準確的導向與定位。
2.支撐模具重量。
3.保護模具成型零件。
壹般導柱的直徑大小按LKM標準來選擇，非標模具導柱的直徑大小可以參考LKM標準，位置可以按圖17所示標準設計，模具的導柱直徑最大壹般只能做到80mm。導柱的長度要保證能夠高出模具最高面30mm,有滑塊的模具保證在斜導柱插入滑塊之前20mm進入導套，如圖18。
在註塑生產過程中經常要對導柱導套做保養潤滑，避免導柱導套摩擦。模具碼模不緊與機臺前後板的不平行也是造成導柱定位不準與插燒的原因。綜上所述，模具的壹級定位至關重要。
二級定位是指模具止口以及四面圍邊式的定動模互鎖定位，二級定位主要是模胚的定位。定位精度要高於導柱導套的定位。止口上耐磨塊槽盡量要配合加工，保證定動模的配合精度。耐磨塊材料采用熱處理材料CR12，在耐磨塊摩擦面要有油槽潤滑，耐磨塊可以有效保護模具上的薄弱插穿面，對精密模具與汽車模具來說二級定位非常重要。模具插穿面容易造成磨損與塑件易出現飛邊問題。這壹點需要特別引起重視。
三級定位是指模仁上設計止口定位，主要保護模具插穿面的精確定位。模仁上止口的定位是定動模仁上的精準定位，是有效保護模仁上插穿面的機構，同時也承受註塑的側向壓力。設計時不能向同壹方向設計，需互鎖，避免模具向壹側傾斜打滑，如圖19。止口在加工與合配模具時插穿要比模仁上緊，需要設置合理的加工公差，盡量采用機床加工精度保證其配合精準，避免人工配合。這壹點對汽車模具與精密模具尤為重要，止口高度設計需比模仁最高面高5-10mm,可有效保護模仁面。
汽車註塑模具的三級定位壹級比壹級準確，三級定位對於汽車模具與精密模具影響重大。是保證塑件質量與模具導向定位的關鍵，對於其它模具也同樣適用。如果塑件沒有任何插穿面與外觀紋面時可以省掉部分定位設計，其余都要設計三級定位，並且要保證精度。
△圖17導柱位置設計標準
△圖18圓導柱強度與長度設計參考
受力不平衡,有側滑趨勢
圖19止口設計要點
2.6
脫模系統設計
本模具為“推桿+推管+彈簧+拉復位”結構，模具在定動模開模後，依靠推件推出塑件，推件固定板由註塑機通過油缸推動，在4支復位桿的作用下復位。頂針設計盡量大，盡量少設計不同規格的頂針，避免頻繁更換鉆嘴。本模具脫模系統設計需要註意以下幾點：
1. 所有異形面推桿必須設計止轉，避免發生錯誤裝配，頂針表面嗮網格，避免頂出時推桿打滑。
2. 回針孔設計單邊有避空（中小型模具避空0.5，大型模具避空1.0)，回針端部設計工藝螺絲孔。為了方便加工、合模，回針直徑大於等於20MM時，回針對面要設計墊塊。註塑機設備頂出孔不能與垃圾釘、支撐柱幹涉。
本註塑模具脫模機構采用“推桿+推管”結構形式，模具在定、動模開模與側向機構抽芯後，依靠模具推出系統推出塑件，推件固定板由註塑機通過KO孔機械推動和在4支復位桿的作用下復位。
汽車註塑模具在設計脫模系統時要註意以下幾點：
1. 大型模具（長寬方向超過1400mm×700mm）需設計6支復位桿與6支推桿板導柱，定模A板上與復位桿接觸的位置要設計壹個直徑比復位桿大5mm的耐壓塊，耐壓塊壹般選用45#（或S50C）表面氮化處理。推桿板導柱要布置在推出力大的推出元件附近（如油缸、復位桿等）。
2. 所有汽車註塑模具需要設計限位柱，限位柱要優先布置在KO孔上方或附近。
本模具部分滑塊底下有推桿，為防止合模時推桿和A板反復撞擊導致A板和推桿相撞，模具設計了壹個推件板先復位機構：在4根復位桿固定端的下方各設計壹根?20×20的彈簧，復位桿固定板的大頭孔比復位桿固定端深3mm，開模後由於彈簧的作用，復位桿會往前比推件多推出3mm，這樣就可以保證合模時復位桿和定模A板提前3mm接觸，將推件固定板和推件提前推回復位，達到推出零件先復位的目的。
塑件後蓋孔與左右轉向燈頭孔由於塑件裝配時要加密封圈，密封效果要求很高，因此此區域不要設計推桿，以免影響密封性。
△圖20 汽車燈殼註塑模具頂出復位系統
2.7
模胚結構件設計
本模具采用4支D60*445導柱導向與支撐，模具整體強度好。在註塑過程中，由於受註塑壓力的影響，模板的強度將會受壹定程度的影響。因此，除了模胚強度足夠外，還需要設計壹些輔助結構件，用來加強模具的強度與壽命。設計時註意以下幾點：
1. 為了FIT模與加工方便，本模具在頂針底板與碼模板之間設計6個工藝螺絲，工藝螺絲規格要比頂針板螺絲大壹規格，在工藝螺絲旁刻上“工藝螺絲”字樣，因為工藝螺絲在模具生產時是要拆除的，這樣設計的目的是便於鉗工辨認，防止出錯。限位柱盡量布置在KO孔上方或附近，在斜頂與直頂底部或附近多布置垃圾釘，間距150mm左右。
2. 模具分型面上承壓塊沈如模內，承壓塊和精定位不能開油槽，承壓快槽模框邊緣至少保證15mm以上距離。
3. 限位柱的設計：機械頂出的模具設計在頂棍孔上方；油缸頂出的模具設計在油缸附近。
4. 回針的底部必須設計垃圾釘（垃圾釘設計在底板上）；如果頂出系統由兩張板組成，回針附近必須設計緊固螺絲，避免頂針板變形。
3. 模具工作過程
熔體通過註塑機噴嘴，經熱嘴33進入模具型腔，熔體充滿型腔後，經保壓、冷卻和固化，至足夠剛性後，註塑機拉動模具的動模固定板13，模具從分型面PLⅠ處開模。開模500mm後，塑件所有滑塊在斜導柱的驅動下與塑件脫離。註塑機油缸推動推件固定板22，推件固定板推動推桿16，接著油缸繼續作用，頂出75mm後，塑件與動模分離，塑件經過機械手取件後，註塑機油缸拉動推件及其固定板復位，接著註塑機推動動模合模，模具開始下壹次註射成型。
4. 模具強度與分型面管位設計
本模具分型面管位設計在定動模上，采用四角止口與四面圍邊的設計形式，這樣定位既可靠模具強度亦好，模具布局緊湊合理。在汽車模具設計中，定動模插穿處角度盡量設計到7度以上，實在不行也要設計在5度以上。因為插穿角度大，模具壽命會大大提高，模具插穿處披鋒的現象也會大大降低。對於插穿角度在3度以下的位置，1度精定位與0度精定位很難保證定動模精準地定位，所以插穿角度應盡量取大，對於大中型模具壹般建議設計在7度以上，從而保證模具的使用壽命。
圖16所示A.B兩尺寸的計算方法是：首先從塑件最大邊緣加40mm封膠位（在汽車模具設計中，小型模具（5050以內）30mm封膠，中型模具（5050-1010）40mm封膠，大型模具（1010以上）50mm封膠。），再加50-70mm避空位（在汽車模具設計中，只有封膠位配合，其余全部避空，減少FIT模工作量。避空位也是保證模具強度的區域。），然後再加上模胚處分型面承壓板的尺寸就是A.B的尺寸，這樣就設計出既符合客戶模具強度要求又節省成本的模具。C處尺寸不同塑件數值會不壹樣，最少D處尺寸定模要保證塑件最高膠位面有80mm以上距離，動模由於承受註塑壓力大，需相應加厚，E處最低設計100mm以上。用來保證模具強度。
△圖21 汽車燈殼註塑模具強度
5. 模具排氣系統設計
汽車註塑模具壹般較大，排氣系統的設計相當重要。如果排氣結構設計不合理，會嚴重影響塑件的質量，出現包括填充不滿、困氣、脫模不順等註塑缺陷，嚴重時產品分型面處還會出現燒焦痕跡。汽車前大燈燈殼屬於內部功能件，合理設計排氣至為重要。本模具排氣開設在分型面上，根據塑件特征，排氣槽開設在動模上。這種排氣槽加工方便快捷，可以直接CNC加工出來。在設計模具排氣系統時要註意以下幾點：
1）排氣要優先開設在料流末端與塑件轉角位置。
2）靠近鑲件或壁厚最薄處，因為這裏最容易形成熔接痕。
3）最好開設在分型面上，因為分型面上產生溢料最容易清除。
本模具排氣設計在動模側的分型面上，如圖22所示。
△圖22 汽車燈殼註塑模具排氣系統設計
6. 結果與討論
汽車燈殼塑件很容易出現粘定模的現象，解決車燈燈殼塑件粘定模的前期設計預防壹般是：
1. 模具設計前檢查塑件抱緊力大的區域的脫模斜度是否大於3度以上，盡量設計在5度以上，避免粘定模與塑件拖傷。
2. 在塑件容易粘模與包緊力大的內側面設計倒扣紋，倒扣紋深度在0.5~1mm，倒扣紋設計在靠近塑件的圓角處。
3. 塑件定模包緊力大處其相對應的塑件內側面設計加強筋，或者在推桿上設計倒扣勾。
本模具設計中塑件抱緊力大的區域由於出模斜度在5度以上，且在動模側設計了0.5mm深的倒扣紋，因此模具頂出脫模順利，各機構運動順暢，模具安全穩定可靠，模具沒有粘定模的現象，成功解決了燈殼類塑件粘定模的問題。該車型模具試產後，裝車效果良好，尺寸穩定。改款車燈車展中得到了客戶的認可與好評，為客戶創造了壹定的經濟效益。
免責聲明
本文來自騰訊新聞客戶端創作者，不代表騰訊新聞的觀點和立場。
打開騰訊新聞，閱讀體驗更好
廣告
跨年夜來牛首山，賞無人機秀，撞新年金鐘…願新的壹年，萬事順遂
打開
騰訊新聞
參與討論
血糖7.0以上，飯後壹個習慣，血糖高連夜改善！