汽車裝飾條注射模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)探析
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摘要：針對(duì)某車型塑料裝飾條結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了注射模內(nèi)分型機(jī)構(gòu)，模具開模過程中該機(jī)構(gòu)拉動(dòng)裝飾條脫模方向上的倒扣，實(shí)現(xiàn)了順利脫模，該內(nèi)分型機(jī)構(gòu)將分型線隱藏在非外觀面上，提高了成型塑件的外觀質(zhì)量。
0引言
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)汽車外觀質(zhì)量的要求越來越高，汽車塑件的重要功能之一是表面裝飾作用，因此對(duì)汽車塑件的表面質(zhì)量要求也更加嚴(yán)格。塑件分型線位置是影響表面質(zhì)量的重要因素之一，合理的分型設(shè)計(jì)要求塑件裝配后可以隱藏分型線，但是由于汽車造型及工程裝配等原因，部分塑件的分型線不得不設(shè)計(jì)在外觀面，影響了外觀感知質(zhì)量。注射模內(nèi)分型技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠模具，但在其他汽車塑件注射模中的應(yīng)用較少?，F(xiàn)針對(duì)某車型裝飾條，設(shè)計(jì)了一種注射模內(nèi)分型機(jī)構(gòu)，將分型線隱藏在裝飾條非外觀面上，提高其外觀質(zhì)量。
1塑件分型線分析
該裝飾條裝配在前大燈的下側(cè)，材料為ABS，表面噴高光漆或鍍鉻處理。由于塑件造型及工程需求，造成該前大燈裝飾條在模具開模方向的高低落差較大，傳統(tǒng)注射模設(shè)計(jì)時(shí)，塑件下端的分型線位于最大外輪廓R角上，如圖1所示。這種外分型線的設(shè)計(jì)方式存在如下缺陷：①塑件下端區(qū)域的分型線位于外觀R角上，安裝后分型線可見；②前大燈裝飾條噴漆或電鍍處理后，表面的分型線可見度被放大，外觀感知質(zhì)量差；③由于模具零件制造精度及注射生產(chǎn)過程中存在磨損，分型線處經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)位與飛邊，影響成型塑件的外觀質(zhì)量，造成生產(chǎn)合格率低。為了避免外分型線設(shè)計(jì)所帶來的質(zhì)量問題，結(jié)合該塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將塑件下端區(qū)域的分型線設(shè)計(jì)在圓角底部，形成內(nèi)分型線，如圖2所示。塑件裝配后該分型線可以被隱藏，不僅規(guī)避了分型線外漏的風(fēng)險(xiǎn)，而且提高了塑件表面噴漆或電鍍后質(zhì)量以及塑件注射成型的合格率。但是這種內(nèi)分型線的設(shè)計(jì)方案會(huì)造成塑件下側(cè)區(qū)域的圓角在模具出模方向上存在倒扣，導(dǎo)致塑件無法正常脫模，即如果塑件注射完成后直接開模，塑件下端的圓角區(qū)域?qū)?huì)被拉壞。因此借鑒保險(xiǎn)杠模具內(nèi)分型的設(shè)計(jì)原理，對(duì)前大燈裝飾條模具設(shè)計(jì)內(nèi)分型機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)裝飾條的成型與脫模。
2前大燈裝飾條模具內(nèi)分型機(jī)構(gòu)
2.1內(nèi)分型機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
為了使塑件C處倒扣開模時(shí)不被拉壞，需使塑件產(chǎn)生彈性變形。內(nèi)分型機(jī)構(gòu)工作原理如圖3所示，首先大斜推塊3需要為成型塑件讓出變形空間，然后拉塊2在導(dǎo)軌4的作用下帶動(dòng)塑件圍繞支點(diǎn)向塑件內(nèi)側(cè)變形，將C處倒扣向塑件內(nèi)側(cè)拉出，使C處倒扣在開模方向上脫出，實(shí)現(xiàn)塑件脫模。內(nèi)分型機(jī)構(gòu)工作過程[1]：①開模時(shí)在氮?dú)鈴椈杉袄？鄣淖饔孟拢３滞茥U固定板與定模型腔板的相對(duì)位置不變，定模型腔板與大推塊同步動(dòng)作，大推塊帶動(dòng)拉塊一起運(yùn)動(dòng)；②利用塑件的可變形性，在開模到達(dá)預(yù)定行程時(shí)，通過拉塊將塑件末端向內(nèi)拉動(dòng)，使成型塑件末端脫離定模型腔倒扣處；③模具打開，塑件與定模型腔分離；④模具繼續(xù)打開，通過大推塊、拉塊主體及導(dǎo)軌的作用控制拉塊機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)，使塑件恢復(fù)原來形狀。塑件拉變形區(qū)域存在安裝結(jié)構(gòu)，如圖4所示，此安裝結(jié)構(gòu)在塑件拉變形方向上存在倒扣。如果不解決此倒扣脫模，內(nèi)分型機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)，因此，模具必須設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)，在塑件拉變形之前將安裝結(jié)構(gòu)的倒扣脫出，該脫模機(jī)構(gòu)是決定前大燈裝飾條模具內(nèi)分型能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。
2.2內(nèi)分型機(jī)構(gòu)組成
2.2.1拉變形機(jī)構(gòu)。前大燈裝飾條模具內(nèi)分型機(jī)構(gòu)如圖5所示，主要包括大斜推塊、大推塊、小推塊、小斜推塊、拉變形導(dǎo)軌、拉桿、拉塊、定?；瑝K及推桿固定板。導(dǎo)軌、拉塊、拉桿構(gòu)成拉變形組件，導(dǎo)軌固定在型芯上，拉桿與拉塊相互固定，穿過大斜推塊，并在導(dǎo)軌導(dǎo)向下對(duì)塑件進(jìn)行拉變形及回復(fù)；大斜推塊、大推塊、小推塊及小斜推塊固定在推桿固定板上，起到成型塑件倒扣及推出塑件的作用，其中大斜推塊在運(yùn)動(dòng)的過程中還為拉變形組件提供驅(qū)動(dòng)力。2.2.2定模滑塊機(jī)構(gòu)。為了在塑件拉變形前脫出拉變形區(qū)域的安裝倒扣，設(shè)計(jì)了定?；瑝K機(jī)構(gòu)，如圖6所示，滑塊主體及滑塊底座安裝在型腔側(cè)，斜導(dǎo)柱固定在型芯上。模具開模過程中，斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)滑塊主體在型腔側(cè)運(yùn)動(dòng)。2.2.3內(nèi)分型輔助機(jī)構(gòu)。為了輔助實(shí)現(xiàn)內(nèi)分型機(jī)構(gòu)，前大燈裝飾條模具設(shè)計(jì)了4個(gè)拉鉤機(jī)構(gòu)、4個(gè)氮?dú)鈴椈珊?個(gè)液壓缸，如圖7所示。2.2.4推出機(jī)構(gòu)。前大燈裝飾條模具推出機(jī)構(gòu)共推出120mm，分為一級(jí)推出和二級(jí)推出。一級(jí)推出55mm，由氮?dú)鈴椈杉袄^共同驅(qū)動(dòng)推桿固定板與型腔板同步運(yùn)動(dòng)，此時(shí)液壓缸不運(yùn)動(dòng)，推桿固定板與液壓缸是避空狀態(tài)，如圖8所示。二級(jí)推出65mm，由液壓缸驅(qū)動(dòng)推桿固定板運(yùn)動(dòng)，二級(jí)推出過程中，拉變形組件機(jī)構(gòu)完成復(fù)位，斜推塊、推塊完成塑件脫模。一級(jí)推出分為2個(gè)階段：第一階段同步推出35mm，斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)滑塊主體沿滑塊底座運(yùn)動(dòng)，將塑件拉變形區(qū)域的結(jié)構(gòu)脫出，使其在拉變形方向上沒有倒扣，同時(shí)大斜推塊后退，為塑件拉變形留出空間；第二階段同步推出20mm，此階段進(jìn)行拉變形。大斜推塊繼續(xù)后退，同時(shí)驅(qū)動(dòng)拉塊通過導(dǎo)軌拉動(dòng)塑件向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，將塑件在主脫模方向上的倒扣拉出。一級(jí)推出結(jié)束后型腔打開，塑件從型腔內(nèi)脫出，液壓缸活塞桿驅(qū)動(dòng)推桿固定板執(zhí)行二級(jí)推出動(dòng)作，此階段推出65mm，拉變形機(jī)構(gòu)帶動(dòng)塑件復(fù)位，同時(shí)斜推塊結(jié)構(gòu)繼續(xù)推出塑件在脫模方向上的其他倒扣，推塊機(jī)構(gòu)將塑件繼續(xù)推出，完成塑件的脫模。
3結(jié)束語
內(nèi)分型結(jié)構(gòu)已廣泛應(yīng)用在前、后保險(xiǎn)杠注射模設(shè)計(jì)中，該結(jié)構(gòu)首次應(yīng)用于前大燈裝飾條模具中，與前、后保險(xiǎn)杠模具內(nèi)分型結(jié)構(gòu)相比，主要存在如下差異。（1）前大燈裝飾條材料為ABS，相比于PP材料的保險(xiǎn)杠，剛度更大，拉變形時(shí)塑件變形難度大。（2）由于塑件結(jié)構(gòu)的差異，前大燈裝飾條模具除設(shè)計(jì)拉變形機(jī)構(gòu)外，還設(shè)計(jì)了定?；瑝K機(jī)構(gòu)，通過定模滑塊機(jī)構(gòu)先脫出塑件拉變形區(qū)域的倒扣，然后再配合拉變形機(jī)構(gòu)對(duì)前大燈裝飾條拉變形，實(shí)現(xiàn)前大燈裝飾條內(nèi)分型。該前大燈裝飾條模具將分型線隱藏在非主視區(qū)域面上，形成內(nèi)分型線，減少了塑件在噴漆及電鍍處理前的分型線打磨工序，降低了塑件的開發(fā)成本，模具經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)可靠，生產(chǎn)穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)：
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作者:石波 郝加杰 單位:上汽通用五菱汽車股份有限公司技術(shù)中心