后視鏡一體式外殼注射模設計

楊 亙，朱慕潔，暢國幃，柯美元

（順德職業技術學院 智能制造學院，廣東 佛山 528333）

0 引言

汽車后視鏡分為外后視鏡和內后視鏡，不同車型的外后視鏡有著不同的造型和結構，其中外殼是后視鏡的重要外觀零件。為滿足汽車產品功能、外觀及經濟要求，后視鏡結構趨向美觀、精致、一體化的方向發展[1]。一體式外殼由于減少了后視鏡裝配零件，所需模具數量減少，降低了生產成本，從而成為后視鏡結構設計的首選。目前，國內對分體式外殼研究較多[2-4]，而針對一體式外殼設計研究較少，現介紹某汽車后視鏡一體式外殼的注射模設計。

1 塑件結構及工藝分析

右后視鏡外殼如圖1所示，左后視鏡外殼結構與之對稱，外形尺寸為246.8 mm×121.6 mm×141.4 mm，平均壁厚為4.6 mm，材料為PA66+30%GF（玻璃纖維），收縮率為0.5%，材料流動性較差，塑件結構特點如下。

（1）塑件內凹部分側壁厚度最厚為19.5 mm，外觀面不允許有斑點、澆口痕跡，需要合理選擇澆口位置。

（2）塑件外形復雜，沿鏡面安裝部分有一處1/2圈凹槽、一處1/4圈凸棱、一處與支架連接結構，需要進行外抽芯成型。

（3）塑件內部右側有較大的內凹，需要進行內抽芯成型，而內部加強筋較多且較深，需要考慮排氣問題。

該模具設計的難點在于：塑件右側內凹處里寬外窄，內表面是斜向下的弧形面。一體式外殼的內部集成了電機安裝座結構，且沿抽芯方向，影響內抽芯機構的布置及限制其移動距離，成型和脫模困難。

圖1 右后視鏡外殼

2 模具設計要點

2.1 澆注系統設計

材料中含有玻璃纖維，流動性較差，采用普通流道易導致塑料熔體填充不滿或成型壓力過高。采用兩點式熱流道澆注系統可減少材料損失，縮短成型周期，同時可提高塑件的成型質量[5,6]。為簡化模具結構，縮短成型周期，采用了兩板模結構。結合模流分析，將扇形澆口設置在壁厚最厚的后視鏡與支架連接部位，澆口設在非外觀面，可保證塑件表面的美觀度。澆口處于滑塊位置上，在滑塊上進料，為保證澆口凝料留在動模側以便于取出，在滑塊上加工類似潛伏式澆口的拉料桿形狀[7]，如圖2（a）所示。開模時，滑塊向外運動，實現自動分離澆口凝料，提高了生產效率。在上模對應扇形澆口處安裝了M6 mm調節螺釘，如圖2（b）所示，通過調節螺釘旋入深度，可改變澆口的橫截面積大小，從而調節兩型腔流量平衡。在靠近澆口的一側斜推桿上還設置了氣針，采用氣輔成型，有利于增強塑料熔體的流動，保證塑件成型質量[8]。

2.2 成型與抽芯機構設計

主分型面選擇圖1所示位置，便于模具零件加工。該塑件既需外抽芯又需內抽芯，采用了滑塊和斜推桿抽芯結構。其中，內抽芯機構是設計難點。

2.2.1 外抽芯機構設計

沿鏡面安裝部分的凹槽、凸棱及與支架連接的內凹需要外抽芯，設計了四面滑塊機構，采用滑塊+斜導柱機構和滑塊+T形塊機構進行抽芯，如圖3所示[9-11]。

圖2 模具澆注系統

圖3 外抽芯機構

2.2.2 內抽芯機構設計

根據塑件結構分析，內抽芯部分若由1個斜推桿成型，則斜推桿體積較大，開模時會與塑件頂面和側面干涉，如圖4（a）、（b）所示，同時電機安裝座結構在斜推桿內抽芯方向，也可能會與抽芯運動干涉。

針對上述干涉情況，將整體斜推桿拆分為1個推桿和2個斜推桿成型，如圖4（c）所示。斜推桿1、2與推桿通過斜面接觸，斜面角度參考側面與水平方向夾角進行設計，分別為13°和8°。

圖4 內抽芯機構

開模時，斜推桿沿推桿的兩斜面向左下（上）方移動，避免與側面干涉。整體斜推桿進行分割后，開模時推桿并不進行側向抽芯，避免與安裝座結構產生干涉，同時縮短了抽芯距離。此外，對可能與斜推桿和安裝座結構干涉部分進行避空，保證足夠的抽芯距離。將斜推桿的底座設計成傾斜的導滑槽，開模時斜推桿斜向下滑動，與塑件背部內表面分離，避免開模時與塑件頂面干涉，保證塑件的內表面成型質量。為避免斜推桿運動時受反向扭轉力矩的作用而發生卡死現象，斜推桿角度不能太大，6°～8°最佳，一般不能超過10°，現取7°。導滑槽和水平面的夾角應大于參考塑件頂面對水平面的夾角（17.5°），取20°。

2.3 推出機構設計

后視鏡外殼頂面具有斜向下的弧形內表面，頂出時斜推桿和推出機構同時推出，塑件會包緊斜推桿的成型部分，不能順利脫模，如果強行脫模會損壞塑件的內表面，因此設計了二次推出機構，其中電機安裝座螺釘柱處采用推管推出。螺釘柱處有加強筋，深度為23 mm，容易產生困氣，需拆分鑲件，采用透氣鋼進行排氣。

二次推出機構由斜推桿、推桿、推管、推板、推桿固定板、二次推出限位機構、限位柱等組成。其中，推桿6和推管7固定在推桿固定板3上，斜推桿5和斜推桿座4固定在推板1上，如圖5所示。

圖5 推出機構

開模時，注塑機頂桿推動推板2，帶動推桿固定板3向上運動，推桿固定板通過限位機構帶動推板1和斜推桿5進行一次推出，行程為95 mm，在此過程中，斜推桿實現內抽芯。待塑件脫離型芯一定距離后，控制拉鉤打開，推板1及其上的斜推桿不再移動，推板2與推桿固定板3繼續向上運動，由推管和推桿進行二次推出，使塑件完全脫離斜推桿的成型部位，這樣不會損壞成型塑件的內表面，保證成型質量，二次推出的行程為30 mm。

3 模具結構

該塑件屬于批量生產，根據客戶要求，模具采用1模2腔結構，一次注射成型左、右后視鏡外殼。在龍記CI65100A220B160C330模架的基礎上，增加了1塊熱流道板和1塊推板。澆注系統采用熱流道加扇形澆口，型芯采用鑲拼方式，冷卻系統為管道水冷式，推出系統采用斜推桿與推桿的二次推出機構，排氣系統采用分型面和透氣鋼排氣。后視鏡一體式外殼的注射模結構如圖6所示。

圖6 后視鏡外殼注射模結構

4 結束語

該后視鏡外殼注射模設計的主要特點如下。

（1）綜合了側澆口和潛伏式澆口的優點，在滑塊上進行進澆能實現澆口凝料自動分離，生產效率高，選擇螺釘調節流量，方便調整兩型腔的均衡填充。

（2）根據不同的脫模要求，設計了不同類型的內、外抽芯機構，采用斜推桿分塊的形式實現了復雜結構的脫模。

（3）利用二次推出設計保證了塑件的外觀質量，能實現塑件的自動化生產。

該塑件已經批量生產，實物如圖7所示。實踐證明，該模具結構緊湊、工作過程穩定，塑件各項指標均達到了客戶要求，可為同類塑件的模具設計提供參考。

圖7 左、右后視鏡一體式外殼