汽車大燈燈罩雙色注射模設計研究

摘 要：汽車大燈既具有照明功能，同時可以美化汽車外形。本文通過概述燈罩塑件的主要結構和材料成型性質，圍繞澆筑設計、動模定模設計、頂出結構設計、模具操作四方面分析汽車大燈燈罩雙色注射模設計難點和關鍵點。借助多組分注射方式，優化燈罩模具注射質量，提升燈罩塑件的美觀性和實用性。

關鍵詞：汽車大燈;大燈燈罩;雙色注射模

0 前言

汽車工業已成為我國主要支柱產業，因此對照明系統的要求逐漸提升。在汽車燈具設計方面既需要滿足安全標準，還應確保外形美觀，使乘客、駕駛員具有良好的體驗感，與空氣動力學要求相契合。因此，有必要深入分析汽車大燈燈罩的主要結構和實際制作工藝，探究燈罩雙色注射模設計模式，提升駕駛安全性。

1 燈罩塑件結構和工藝

1.1 塑件結構

本課題探討的燈罩塑件尺寸為399×201×414mm，借助黑色和無色透明進行雙色注射成型，先注射透明無色罩，再注射黑色罩。燈罩注射精度應滿足SJ1372-78標準中的三級精度，而模具的精度滿足GB1800-79中的IT8級[1]。借助卡扣和卡腳的方式裝配燈殼與燈罩，并對卡腳和限位筋完成抽芯操作。此外，將燈罩底部的筋條制作為“翻邊”模式，實現筋條和膠槽的相互咬合。

1.2 材料成型性質

由于PC數值屬于性質優良、實用性強的熱塑類塑料，其吸水率小、耐高溫、穩定性強、抗沖擊性高、介電性能強，同時透明性良好，被廣泛應用于汽車制造領域。一般PC數值的密度在1.18-1.20g/cm3范圍內，該材料的韌性強、重量低、成型迅速，能夠節約成本，因此可以借助該材料代替玻璃制作燈罩。

2 雙色注射模結構設計分析

2.1 澆筑設計

汽車制造過程中對于燈罩的外表面光潔度、透光度、光滑度和圓潤度要求較高，不可在其表面出現澆筑的澆口印記，因此模具設計時可以利用邊緣進膠的方式開展工作。在澆筑前應結合塑件的進料均勻度、表面要求進行操作。本課題研究中應先注射透明的無色燈罩，選擇“扇形”的側澆口完成進料操作，從而避免燈罩制作時表面出現料痕、澆口出霧的問題。同時，在澆筑透明燈罩后注射黑色罩，借助潛伏式進料方式實現兩端澆筑，進而在黑色罩的內部狹長位置達到填充平衡。利用黑色罩包裹原有的扇形澆口位置，該部分潛伏澆口直徑為2.5mm，由于孔洞痕跡較小，因此不會對燈罩的美觀度造成影響。此外，在燈罩注射成型后，多余結構會在頂出操作中自動斷裂，適用于自動化、機械化生產方式，提升其注射成型質量和效率。

2.2 動模、定模設計

2.2.1 動模設計

在第一次注射后，需要結合塑件的具體形狀和結構，確保透明燈罩處于型腔位置，該部分屬于模具動模端，和雙色注塑設備中的旋轉臺相連。由于燈罩的側面具有定位柱、翻邊等結構，因此應優化抽芯結構。借助全新的“彈開滑塊”進行抽芯，具體結構包含擋塊、油缸、動模滑塊、輔助拉鉤等部分。燈罩塑件的側面部分十分復雜，不過定位柱和筋條抽芯方向相同，因此可以在動模滑塊位置展開抽芯工作。其中，動模滑塊的尺寸較大，若想提升系統穩定性，應安裝彈簧，確保彈簧孔軸線與斜導柱軸線具有相同方向[2]。

在開模階段后，由于彈力作用動模滑塊會按照彈簧軸線方向進行運動，直到觸碰限位塊后停止。同時，定位樁和側面筋條脫離滑塊，當開模時彈簧可能無法立即彈出，導致燈罩塑件被拉傷，因此建議在定模上方增加拉鉤，為后續抽芯工作提供幫助。由于注射過程中先注射透明燈罩，在此階段中動?；瑝K先留在型腔中，借助彈簧墊片降低燈罩型芯內的抱緊力，使得燈罩快速脫模，避免燈罩拉傷問題。

2.2.2 定模設計

雙色燈罩抽芯一般借助倒裝方式進行，定模系統內包含導向、澆筑、成型、頂出、調溫等結構，其中成型模塊是模具設計的關鍵和難點。在注射黑色燈罩時，在其卡腳位置抽芯結構較多。在底部的翻邊筋條模具中也包含抽芯結構，抽芯主要依靠斜導柱提供動力，其中包含開關、限位塊、彈簧、斜導柱孔、內抽滑塊。在二次開模時，斜導柱促使滑塊移動，其脫模后再借助彈簧、限位塊固定滑塊，將翻邊筋條抽離，完成抽芯。該過程中為了確?；瑝K運動平穩性，建議在固定塊位置增加耐磨板，材料選擇Cr12，經過熱處理后硬度控制在50-52HRC。此外，若在滑塊移動過程中出現故障，開關可以及時向注塑設備發出警報信息，禁止設備合模操作。

2.3 頂出結構設計

注射模的頂出模塊具有可靠性強的優勢，可以提升結構的剛度和精確度，適用于大型和中型模具。本課題中主要探討倒裝結構，在定模位置增加頂出模塊。由于燈罩模具的尺寸較大，重量超過6t，因此需要借助雙色注塑機完成注射。頂出結構注意事項如下：在定模半成品位置增加彈簧墊片，降低包緊力，使頂塊能夠順利頂出，將燈罩推到型腔位置。

2.4 模具操作過程

在對模具進行合模時，注射無色燈罩需要將PC材料從扇形側澆口灌入，將燈罩留置在型腔中。同時，借助彈簧和拉鉤完成模具開模，使滑塊沿著軸線方向運動20mm。利用倒裝模具結構，將動模旋轉180°再進行合模。注射黑色燈罩時，卡腳抽芯多，需要通過斜導柱推動滑塊完成抽芯操作。此外，汽車雙色大燈燈罩一般通過手動、機械的方式實現自動取件，當取下塑件后，借助復位油缸完成復位，使用注塑機推動模具進行合模，再利用斜導柱將內抽滑塊和定?；瑝K復位。

3 結論

綜上所述，在設計汽車大燈燈罩雙色注射模結構時，需要結合材料特點、塑件結構，優化側面抽芯、模具型芯等部分，提高模具修配和加工速度。創新雙色注射模具加工設計思路，提升塑件制作的精確度和質量，突出結構可靠性和平穩性，保證其表面光潔，避免變形、縮印等問題，為模具的制造設計提供新思路。

參考文獻：

[1]盧建生，鄔新橋，陳栗.汽車大燈燈罩雙色注射模設計[J].模具制造，2019，19（04）：56-60.

[2]許志揚，李念.淺談汽車燈具設計[J].時代汽車，2020（01）：63-64.

作者簡介：臧允舒（1989-），男，黑龍江鶴崗人，本科，助理工程師，研究方向：機械設計制造及其自動化。