汽車內擋水TPE 密封條接角模具設計

高鑫 孫鳳祥

秦皇島方華埃西姆機械有限公司 河北秦皇島 066000

汽車內擋水密封條接角模具最突出的特點是制品斷面結構復雜，多借助設計人員的工程經驗。鑒于此，應結合參數化設計，獲得最優的分型面設計、澆注系統設計和型腔設計，保證接角模具設計的合理性和科學性，進而提高模具的生產效率[1]。

1 汽車玻璃導槽密封條接角模具設計的重要性

汽車玻璃主要包含在汽車門框的玻璃鑲件中，帶有阻尼和防潮保護。插座封口的結構在門窗的拐角處最為復雜，這部分結構不僅要滿足密封件的用途、外觀的要求，也要滿足密封件在擠壓過程中的自然過渡要求。通常，拐角接縫在二次成型硫加工中加工。接縫的形狀是制造槽密封的主要形式。如果無法保證栓槽轉向架的設計質量，會影響密封件的密封性和質量，影響密封件的生產效率和成品率。因此，在加工槽密封環之前，應增加花鍵搖臂設計的研究力。

2 產品審查

橡膠模具設計中，只有通過對橡膠產品全面審查，才可獲得橡膠制品的形狀尺寸、性能用途，對所用膠料以及生產規模有一個全面、細致地掌握。將產品的設計尺寸公差與國家標準所規定的橡膠制件的尺寸公差相比較，本產品的各個尺寸的公差等級符合國家標準，均滿足TPE（熱塑性彈體）的收縮率要求。對于本次設計所需要準備制作的橡膠制品而言，其關注中心則將是斷面厚度、倒角與斜度，以滿足產品形狀的工藝性審查要求[2]。

3 接角模具設計要點

3.1 模具腔數的確定

TPE 內擋水密封條安裝在車窗玻璃處，與配套的車門內側腰線相接觸。模具采用多分型面、手動脫模的模具結構。模具型腔數量的確定綜合考慮了注塑機的注射量以及塑化能力，以保證成型產品滿足設計要求。型腔結構如圖1 所示，模具型腔壁厚應具有足夠的剛度來承受載荷而不發生破壞性變形，同時考慮到模具的經濟性以及便于生產工人的操作方便，降低企業生產運營成本，提高生產效率。

圖1 型腔周界尺寸

3.2 澆口的設計

澆口是熔融橡膠膠料流入模具型腔的最后一步通道，連接了注塑模具的分流道和型腔。本設計中，分型面的選擇已經避開了產品外觀面，由于TPE 材料在室溫下的高彈性，因此選擇手工脫模取件。本設計的模具澆注系統結構如圖2 所示。

圖2 澆注系統主要結構

3.3 模具的定位

通過導正銷的設計，在合模過程中起到正確合模導向的作用，導正銷連接型腔的各個組合模塊，并確定各模塊安裝的準確位置。在模具的其他位置，仍需要考慮模具各組成部件之間的定位問題[3]。

3.4 分型面設計

設計分型面時，應充分考慮密封件的特性。

實際設計中的注意以下幾點：①請勿選取具有尖點和較薄區域的曲面作為分型面。如圖3 中，導槽密封件的外表面銳利且薄。盡可能避開這些區域，可以沿曲線延伸分型面，確保加工效率和模具壽命。②請勿選取復雜的型腔分型面。過于復雜的型腔分型面可能會影響成型的后處理工序。③優先考慮選擇水平分型面。水平分型面結構簡單，但型腔的過渡分型面基本上是曲面分型面。因此，應盡可能創建水平分型面。使用空間曲面會增加型腔的設計難度和加工難度。基本上，分型面的優先選擇順序是第一個平面、第二個平面和最后一個曲面。④設置鎖定距離。如果分型面沒有高程差，則可以直接確定鎖定距離。如果分型面包含臺階，且表面有高程差，則需要創建膠合板。結合導向板的角結構特性，可將膠合板的長度設置為10-15mm，有助于以后續設計和構造形狀。⑤定位基準平面和分型面。構造基準平面是因為需要為形狀編輯指定方向平面，避免影響形狀編輯的質量。尤其是在高度差異較大的曲面上，需要建立基準平面。分型面是帶，是基準平面之間的過渡曲面。過渡區域用于確保兩個相鄰模板的平穩運行，從而減少形狀編輯的數量。

圖3

3.5 制造區域質量控制

解決面積偏差、沖壓模具方向、保證內板處于設計狀態、可控制涂料表面偏差問題的最大覆蓋面在5mm 以內的問題，建立改造方案，解決密封導軌的y 方向問題，以確保密封導軌的y 方向符合焊接后的設計要求，滿足密封件裝配的質量要求。

3.6 其它結構設計

進料口設計，首先，根據產品類別選擇壓機類型，以確定進料方式，從而確定料道結構。根據產品角度結構，確定進料位置和澆口套（方向應平衡，流動應在型腔內的所有方向上平衡，流動速度應適當，流道長度應盡可能短，且無峰值死角，光澤質量好）。通過軟件分析模擬料道的大小、流速、輸入順序等參數。對于拐角形狀設計，可以選擇設置兩個鑲件開口。密封零拐角結構的內外角可能是進料口。其次，參數化設計中僅使用兩組錐形圓柱銷。一組由正式的圓錐體組成，另一組由反向圓錐體組成。最后，確定要在產品拐角處的相應區域中拔模的模具，凹槽的位置和結構、方向和大小必須考慮在內，不僅用作包封，而且用作溢料和排氣孔。所有分型面都有一個彎曲邊槽（除非無法編輯），并且在邊界線外延伸10mm。為了適應壓力機、形狀精度和處理上的差異，需要平衡膠印上的膠印壓力，并在噴濺水最后到達的某些地方展開沖洗箱。

4 結語

汽車工業的快速發展給汽車密封件的處理帶來了新的挑戰。車窗玻璃是汽車窗口系統中的關鍵部件，對車輛性能有巨大影響。加工槽密封質量的關鍵因素是設計終點連接的形狀。因此，設計者應考慮花鍵搖臂的設計，并不斷優化設計參數和方法，以生成符合設計標準的美觀形狀。