1尾燈燈殼結構分析
圖1所示為某車型尾燈燈殼結構,材料為聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS),收縮率為0.5%,外形尺寸為337 mm×123 mm×156 mm,平均壁厚為2.2 mm,不能存在氣泡、熔接痕等外觀缺陷。
圖1 尾燈燈殼
由於塑件為結構功能件,存在多處裝配要求,S1為燈頭安裝孔,可以正向脫模,但尺寸精度要求高;S2為塑件內側壁上的安裝扣,是模具開模方向上的倒扣;S3、S4、S5為固定車身鈑金的安裝孔,其脫模方向與模具開模方向不一致,這些特徵都增加了模具的設計難度。
2尾燈燈殼注射模設計
2.1澆注系統設計
尾燈燈殼注射模採用1模2腔布局,分別成型左、右尾燈燈殼。熱流道澆注系統如圖2所示,採用單點開放式熱流道和側澆口,澆口尺寸為20 mm×1.2 mm。
圖2 尾燈燈殼澆注系統
2.2模具脫模機構設計
2.2.1 鑲件結構
為了便於控制尾燈燈殼S1燈頭安裝孔的成型精度,在模具型腔中設計了鑲件結構,如圖3所示,有利於車燈燈頭安裝尺寸的調整控制。
圖3 鑲件結構
2.2.2 斜頂脫模機構
為了實現尾燈燈殼型腔側S2倒扣的成型及脫模,模具設計了斜頂脫模機構,如圖4所示。
圖4 斜頂脫模機構
1.導套 2.導柱 3.彈簧 4.斜頂座 5.聚氨酯彈簧 6.限位釘 7.螺釘 8.推桿固定板 9.復位杆 10.斜頂杆
該斜頂脫模機構在模具上的裝配關係如圖5所示,斜頂座固定在推桿固定板上,斜頂杆一端固定在斜頂座上,另一端用於成型S2倒扣結構。推桿固定板通過導柱導套進行導向,聚氨酯彈簧通過螺釘安裝在推桿固定板上,彈簧安裝在推桿固定板及定模座板的盲孔內,彈簧及聚氨酯彈簧為斜頂機構提供驅動力。限位釘固定在推桿固定板底部,與定模座板接觸,對推桿固定板起支撐作用;復位杆通過螺釘固定在推桿固定板上,其作用是驅動斜頂機構復位。
圖5 斜頂脫模機構裝配
1.導柱 2.導套 3.定模座板 4.彈簧 5.斜頂座 6.聚氨酯彈簧 7.螺釘 8.推桿固定板 9.螺釘 10.復位杆 11.型腔板 12.墊塊
2.2.3 型芯托板斜抽脫模機構
為了實現尾燈燈殼S3、S4、S5車身鈑金安裝孔的成型及脫模,模具設計了型芯托板斜抽脫模機構,如圖6所示,主要由抽芯杆、導滑套、防轉塊與滑動座組成。
圖6 型芯托板斜抽脫模機構
1.尾燈燈殼 2.導滑套 3.螺釘 4.防轉塊 5.抽芯杆 6.滑動座
該型芯托板抽芯機構在模具上的裝配關係如圖7所示,抽芯杆上端成型塑件的安裝孔倒扣,下端與滑動座連接,滑動座固定在型芯托板上,利用型芯托板帶動抽芯杆運動。抽芯杆穿過導滑套,導滑套為抽芯杆的運動提供潤滑及導向。防轉塊通過螺釘固定在型芯上,防轉塊與抽芯杆的防轉平面間隙配合,其作用是防止抽芯杆轉動。
圖7 托板斜抽脫模機構裝配
2.3推出系統設計
模具推出系統設計如圖8所示,採用推桿推出塑件,推出距離為40 mm。
圖8 推出系統
2.4冷卻系統設計
為避免塑件冷卻不均導致成型周期偏長或塑件產生翹曲變形,該模具動、定模水路設計特點如下。
(1)動、定模水路冷卻系統採用「水路+水井」的設計方案,如圖9所示,冷卻系統整體沿塑件形狀設計隨形水路,局部冷卻不均的區域設計水井冷卻,以保證塑件冷卻均勻。
圖9 模具冷卻系統
(2)冷卻水路直徑為φ11 mm,水井直徑為φ18 mm,相鄰水路之間間距為45 mm,水路距離塑件表面距離為20~25 mm。
(3)動、定模分別接模溫機,動、定模溫度獨立控制。
3尾燈燈殼注射模工作原理
(1)模具完成注射填充後進行開模,型芯托板與型芯先分離,型芯托板抽芯脫模機構進行抽芯運動。當型芯托板與型芯分離30 mm後停止運動,型芯托板斜抽脫模機構完成對塑件S3、S4、S5車身鈑金安裝孔的抽芯脫模,型芯托板斜抽脫模機構運動終止狀態如圖10所示。
圖10 型芯托板斜抽脫模機構運動終止狀態
(2)型芯托板斜抽脫模機構運動完成後,在拉模扣的作用下,型芯與型腔開始分離,斜頂脫模機構的推桿固定板在彈簧與聚氨酯彈簧的共同作用下向下運動,推桿固定板帶動斜頂杆運動,實現S2倒扣的脫模。當型腔板與型芯分離28 mm,即推桿固定板向下運動28 mm時,斜頂脫模機構運動終止,如圖11所示,塑件S2倒扣完全脫模。
圖11 斜頂脫模機構運動終止狀態
(3)斜頂脫模機構運動終止後,型芯與型腔板繼續分離,直至整個開模動作完成。
(4)型芯與型腔板分離完成後,推出機構推出40 mm,然後機械手進行取件。
(5)取件完成後模具進行合模復位,合模動作順序與開模順序相反,型芯與型腔板先復位合模,然後斜頂脫模機構復位,最後型芯托板斜抽脫模機構復位,等待下一個注射成型周期。
▍原文作者:石波 1李強 2
▍作者單位:1. 上汽通用五菱汽車股份有限公司; 2. 桂林電器科學研究院有限公司