關于背門側裝飾件注射模浮動板抽芯機構的研究

李永峰，秦宇志

重慶長安汽車產品開發一部內外飾開發所（重慶 401120）

關鍵字：內飾背門側裝飾件；浮動板抽芯；斜頂機構；注射模

1 引言

汽車內飾的背門側裝飾件，多以型面扭曲倒扣量大而聞名。其與鈑金搭接的翻邊面，由于與內側型面夾角過小，導致呈出模倒扣形式，外加翻邊上附帶卡座倒扣，最終導致出模困難。以前的解決辦法一是改造型使翻邊能直接出模；二是氣輔成型，但異型件外觀收縮難控制，都無法較完美地解決此問題。為了保證造型風格效果，同時避免氣輔等工藝導致的外觀問題，如收縮不均等，可以對塑件結構適當優化的同時，通過模具抽芯結構的創新來解決此翻邊倒扣難以出模的問題。

目前，此類似結構已應用于多款車型，成功解決了兼顧造型和加工成型可行性的難題。以下以長安某車型背門裝飾件及模具結構為例進行詳細介紹。

2 背門側裝飾件塑件數據結構

圖1為塑件圖，側壁整個翻邊均為倒扣區域，上段翻邊為扭曲面，下段翻邊倒扣與卡座沖突，其在型腔的分型斷面示意圖（見圖2）。

圖1 背門側飾件正反面示意圖

（1）塑件難點一。

如圖2所示，翻邊倒扣抽芯方向與卡座抽芯出模方向沖突，且整條翻邊皆為倒扣，倒扣范圍寬。若用普通模具結構則難以出模。

圖2 背門側飾件卡扣處斷面示意圖

（2）塑件難點二。

如圖3所示，整條翻邊曲面皆為倒扣，且上段翻邊為扭曲曲面，彎曲弧度變化大，需考慮與滑塊結合。

圖3 背門側飾件扭曲翻邊倒扣示意圖

3 模具頂出結構

該背門側裝飾件模具通過動模浮動板抽芯+斜頂+直頂手工取件方式實現出模，主要由浮動板Z向抽芯Ⅰ、浮動板Z向抽芯Ⅱ、浮動板側抽芯Ⅰ、浮動板側抽芯Ⅱ、斜頂Ⅰ、斜頂Ⅱ、直頂及滑塊組成，其結構大致如圖4所示。

圖4 抽芯頂出系統概述圖1.滑塊 2.浮動板Z向抽芯Ⅰ 3.浮動板Z向抽芯Ⅱ 4.浮動板側抽芯Ⅰ 5.斜頂Ⅰ 6.浮動板側抽芯Ⅱ 7.斜頂Ⅱ 8.直頂

3.1 浮動板抽芯機構

浮動板抽芯機構為本模具出模的核心機構，主要結構如圖5所示，其中背裝式大鑲件固定安裝到動模上，可看作不運動件。

運動簡易解析：浮動板通過油缸帶動Z向抽芯和Y型抽芯斜楔一起沿垂直上下運動。側抽芯在抽芯斜楔和Z向抽芯的作用下沿大鑲件的導軌方向運動。

圖5 浮動抽芯機構軸向一覽圖1.背裝式大鑲件 2.Y型抽芯斜楔 3.浮動板側抽芯4.浮動板Z向抽芯 5.浮動板

3.2 浮動板強制復位機構

浮動板的運動及回位均靠油缸帶動，為保證浮動板完全復位，在浮動板下方增加了斜楔強制復位。主要結構如圖6所示。

圖6 浮動板強制復位機構1.浮動板斜楔 2.浮動板 3.油缸 4.浮動板支撐柱 5.底板

運動簡易解析：當浮動板在浮動板油缸作用下基本回位后，浮動板斜楔在兩側油缸作用下往里運動，同時通過斜楔的斜面來將浮動板壓到位并壓緊浮動板。

3.3 斜頂及直頂機構

采用常規直頂機構與帶下滑角度的斜頂機構，如圖7所示。其中，斜頂做下滑角度后，斜頂桿相對于滑動方向夾角超過12°，角度過大，增加了斜頂導柱作為輔助運動件，如圖8所示。

運動簡易解析：與常規直頂和斜頂運動方式一致。需注意此頂出結構并沒有完全抽出翻邊倒扣，頂出后直頂和斜頂仍然被包在翻邊里，需要頂出后人工取件。

圖7 斜頂與直頂機構1.直頂 2.斜頂

圖8 斜頂輔助導柱機構1.斜頂桿 2.斜頂導柱 3.斜頂座 4.斜滑槽

3.4 滑塊機構

采用普通滑塊結構，重點在于其分塊比較異形，需保證抽出塑件曲面翻邊倒扣的同時，考慮好與周邊直頂的配合關系，以及調整相應筋位方便滑塊出模。詳細結構分塊如圖9所示。

圖9 翻邊大滑塊機構正反面分塊圖1.塑件筋位 2.滑塊 3.塑件倒扣翻邊 4.直頂

為最大限度的保留造型設計自由度，并保證塑件裝配分塊的合理性，該模具結構采用浮動板抽芯及人工取件結合的方式實現了此塑件的復雜翻邊結構的成型。其中浮動板抽芯成為設計要點，解決翻邊出模的完整方案如下：

（1）在開模第一階段，兩端滑塊抽芯完成，滑塊區域脫離塑件翻邊倒扣。

（2）整個動模開模向-Z向運動到位后，浮動板在浮動板油缸作用下向-Z向運動，同時帶動固定在浮動板上的浮動板Z向抽芯以及Y型抽芯斜楔沿-Z向運動，而Y型抽芯斜楔又同時帶動浮動板側抽芯沿背裝式大鑲件導軌運動，此時浮動板側抽芯脫離塑件翻邊倒扣。

（3）浮動板抽芯運動完畢后，只剩余斜頂和直頂被包在翻邊倒扣內。開始頂出階段，斜頂與直頂正常運動，斜頂脫離卡座倒扣，但斜頂與直頂仍然包在塑件翻邊倒扣內。

（4）取件階段，需手工取件，不能Z向機械取件。人工拿住塑件向模具中間方向移動使塑件翻邊脫離斜頂和直頂，完成取件。

4 模具頂出運動過程

第一步：開模時，塑件兩端滑塊進行正常抽芯出模，脫離塑件翻邊倒扣。

第二步：開模完成后，開始浮動板抽芯動作。如圖10中A-A所示，浮動板斜楔先在其側油缸帶動下向左右退出，然后浮動板在油缸作用下向下運動并在碰到支撐柱之前停止。同時，如圖10中B-B所示，浮動板Z向抽芯和Y型抽芯斜楔均通過螺栓固定連接在浮動板上，與浮動板同步向下運動。Z向抽芯向下運動同時已讓出浮動板側抽芯運動空間，側抽芯在Y型抽芯斜楔作用下同時沿背裝式大鑲件的導軌方向運動，從而完成翻邊出模動作。

圖10 動模俯視圖1.動模 2、9.Y型抽芯斜楔 3.浮動板斜楔 4.浮動板支撐柱5.浮動板油缸 6.浮動板 7、12.背裝式大鑲件 8.浮動板Z向抽芯 10.浮動板側抽芯 11.浮動板

第三步：完成浮動板抽芯后，開始常規頂出動作。斜頂與直頂在頂出過程中仍包在塑件翻邊里。其中斜頂負責卡座的抽芯工作。完全頂出后情況如圖11所示。

圖11 頂出階段塑件正反面狀態圖1.直頂 2.斜頂 3、4.塑件卡座 5.塑件倒扣翻邊

第四步：塑件取件。由于頂出后塑件翻邊倒扣還包在斜頂與直頂上，故需要手工取件。輕微翻轉塑件后沿翻邊開口反方向即可輕松取出塑件，如圖11所示取件方向。

第五步：開模階段結束，合模時，頂桿板在氮氣彈簧的驅動下進行復位，行程開關接到頂桿板復位完成信號后，浮動板開始在油缸作用下進行復位，待其復位完成后，浮動板斜楔開始復位運動以保證浮動板完全復位，最后完成動、定模合模。

5 結論

該結構已經成功應用于長安多款車型背門側裝飾件模具，且已大量生產，相對原模具唯一需要注意的是需要手工取件。但該結構成功解決了倒扣方向沖突及倒扣范圍寬的出模難題，弱化了塑件結構對造型創意的制約性，為結構指導造型又前進了一步。