一種成型帶孔位雙翻邊塑件的斜頂及彈針結構

李永峰，秦宇志

長安汽車產品開發一部內外飾開發所（重慶 401120）

1 引言

目前，大多數汽車的車門內飾板上部靠近窗臺線的部位均設有長翻邊，從而帶來一系列設計限制。

如圖1所示，原有的車門內飾板與密封條的連接結構示意圖，包括原內飾板本體1，在原內飾板本體1上設有原長翻邊2，原長翻邊2上設有原卡孔，原卡孔用于原密封條4的卡接；但是由于原密封條4卡接后與原內飾板本體1的原間隙3較大，使得車門不夠美觀。

圖1 原待改進塑件示意圖

如果要增加車門的美觀性，則需對車門內飾板進行改進。但若塑件本體在間隙3的位置增加小翻邊彌補此處間隙，注射模結構也將變得復雜。而本文正是要討論此出模成型難點。

目前，此類似結構已應用于成熟車型，成功解決了兼顧塑件結構美觀性和加工成型可行性的難題。以下以長安某車型門內飾板本體塑件及模具結構為例進行詳細講解。

2 門內飾板塑件數據雙層翻邊結構

圖2為塑件此處結構軸測圖，塑件大面邊緣有常規內伸的大翻邊，大翻邊上有安裝孔。與常規不同的是，大翻邊外側同時布置了一個小翻邊。

圖2 翻邊結構軸測圖

難點：若沒有小翻邊，則大翻邊孔位及以下部分可以正常出后模，然而此處增加小翻邊后，使得斜頂必須要同時包住小翻邊導致孔位不能出后模，模具結構復雜化。

3 模具頂出結構

通過一個直頂和一個稍加改進的斜頂機構實現塑件順利出模，塑件結構包括：塑件本體1、長翻邊2、短翻邊3；斜頂結構包括斜頂桿6、與該斜頂桿的上端連接的斜頂頭8、與所述斜頂頭配合的彈針構件7；直頂結構包括直頂桿5、直頂頭4。其結構大致如圖3所示。

圖3 模具頂出結構剖面圖

3.1 斜頂加直頂結構

斜頂頭8按常規形式包住整條長翻邊2以及包住短翻邊3的上面部分。同時，由于整條長翻邊2包在斜頂頭8內，包緊力較大，需借助斜頂下方的直頂頭4（頂端左側設有短翻邊槽）用以拉住塑件短翻邊3防止塑件隨斜頂8運動。

3.2 彈針結構

如圖4所示，彈針結構包括：彈針10、彈針中部配合的彈簧9、斜頂頭底面中部連接限位板11。該限位板11用于彈針10的彈出限位；彈針10的頂面緊靠斜頂頭長翻邊槽的上槽面，以進行孔位碰穿成型。

圖4 彈針結構爆炸圖9.彈簧 10.彈針 11.限位板

3.3 細節設計

塑件翻邊孔位為方孔，故彈針頭頂面呈長方形，而彈針頭的孔位側壁角度有一定講究：由于彈針在退出孔位同時也是隨斜頂運動的，即彈針運動由沿彈針軸線的分運動以及沿斜頂抽芯方向的分運動合成，故彈針頭孔位部分需要在側壁做一定斜度δ，防止在斜頂脫模過程中損壞孔位，如圖5所示。

圖5 彈針細節圖

δ需大于最小拔模角度δ0：δ0的計算方法如圖6所示，其中，α為斜頂頭相對內飾板本體運動方向與水平方向的夾角（即斜頂下滑角度），β為斜頂桿運動方向與豎直方向的夾角，θ為彈針構件軸線方向與豎直方向的夾角。

圖6 角度分解計算圖

4 模具頂出運動過程

第一步：開模時，型腔與型芯脫離。

第二步：如圖7所示，開模完成后，直頂機構和斜頂機構開始向上運動，在頂出時，塑件本體1與型芯開始脫離，長翻邊2開始脫離斜頂頭8上的長翻邊槽，此時彈簧9開始恢復原狀，彈針構件在隨斜頂頭8運動的同時，彈針10開始退出翻邊2上的卡孔，直至運動到彈針10的限位缺口與限位板11接觸，此時彈簧伸長量為d，彈針頭與長翻邊2上的卡孔已完成脫離，斜頂機構與直頂機構繼續運動，直到長翻邊2從斜頂頭8的長翻邊槽完全脫出，即完成塑件本體1的頂出。在整個頂出過程中，直頂4始終包住塑件的小翻邊3以防止塑件隨斜頂運動。

第三步：塑件常規取件。

第四步：頂出機構回位。斜頂頭8回位壓上型芯的過程中，彈針10底部受型芯壓力的作用，彈簧9開始壓縮，使得彈針構件恢復到合模狀態。

第五步：合模進行下一個注射成型周期。

圖7 頂出脫模后剖面圖

5 結論

該結構已經成功應用于長安量產車型的門內飾板注射模，且已大量生產。該塑件結構的造型優化了門板與水切條的視覺間隙，使得汽車內飾精致化得以逐步實現。而該模具結構的設計，則是擴大了產品結構設計的自由度，離一切以產品為主導的目標又近了一步。