汽車內飾件注射模設計

羅 惠，羅 萍

（廣東省技師學院，廣東 惠州 516100）

0 引 言

汽車內飾件注射生產中，其成型模具設計的難點：①塑件有較高的外觀要求，一般不允許有明顯的澆注痕、熔接痕、分型線及黑點、斑紋等缺陷；②形狀不規則，有分型面及復雜側抽芯脫模機構的設計要求；③塑件內壁有較多及復雜的安裝結構特征，如卡扣、倒扣、螺釘柱、避讓凹槽等，需要相應形狀和結構都較為特殊的斜頂塊、推管等機構；④塑件內壁上加強筋較多且壁薄，對應的型腔充填時熔料難以充滿，模具零件上狹窄筋槽處難以加工，須設計較多的組合結構優化設計[1-5]。現結合某汽車內飾扣板的注射成型，設計了1副三板注射模，采用點澆口+側澆口兩端進料，使用延時滑塊機構針對待成型塑件的一個側壁進行側抽芯脫模及4種推出元件實現塑件的推出。

1 塑件結構及成型分析

塑件為某SUV汽車尾端行李箱的側蓋板，側蓋板為自彈性扣件，用于封堵汽車尾燈的電控元器組合盒柜。塑件外形尺寸為350 mm×119 mm×20 mm，前端中央部位為波紋彈性卡扣，后端為安裝插槽，兩側為弧形盒蓋。塑件平均壁厚為2.6 mm，最大壁厚為3 mm，最小壁厚為1 mm。待成型塑件上影響模具結構設計的特征有：T1～T6特征及眾多的壁厚為1 mm的加強筋特征，其中T1為加強筋上直徑φ5 mm的側孔，T2為內壁上的圓錐孔，T3為斜側面孔，T4為斜側面槽，T5為側面倒扣，T6為加強筋上的側孔。塑件材料使用玻纖改性塑料，改性成分為30%GF+PP。

成型塑件的模具設計方案主要從以下幾個方面考慮[6-8]。

（1）塑件長寬為350 mm×119 mm，澆口無論是設置在待成型塑件中央還是側邊，型腔都不能均衡充填，在待成型塑件的上表面開設單點或多點點澆口也不適合，點澆口會留下澆口痕，影響成型塑件外觀；如在待成型塑件前后側面開設側澆口，也不適合，結合前后側面的特征分析可知，兩側面需要設置滑塊側抽芯機構，較優的澆注方式是在左右側端面都開設側澆口。

圖1 側蓋板

（2）T1、T2、T6、T7特征需要設置斜頂塊進行側抽芯脫模。

（3）T5特征為側面倒扣，需要設置1個側滑塊機構抽芯脫模。

（4）T3、T4集中在上端斜側壁上，該側壁需要采用斜滑塊機構實現側抽芯脫模，且T3、T4特征只能分步脫模，需要設置1個延時分步抽芯滑塊機構進行側抽芯脫模。

（5）塑件內壁上加強筋較多，成型其模具零件若采用整體式鑲件，加強筋的成型槽位只能采用電火花加工，這樣會增加模具零件的加工難度和制造成本，較優的方法是采用多個鑲件組合為型芯。

2 模具零件布局

塑件外形尺寸較大，模具采用1模1腔布局，如圖2所示，剖視結構如圖3所示。圖2中Q1～Q8為型芯鑲件；R1、R2為側澆口流道；R3為點澆口水平流道；C1～C16為冷卻水路；G1、G2為側澆口；RP為復位桿；GP為導柱；E1為圓推桿；E2為方推桿；X1～X3為斜頂機構；S1、S2為滑塊機構；L1、L2為拉桿；P1為拉模扣。型腔板采用鑲拼式[9,10]，型腔通過G1、G2兩個側澆口進澆，G1、G2澆口由R1、R2兩個流道供料。

圖2 模具零件布局

為便于注塑機噴嘴為G1、G2側澆口供料，模具的澆注系統采用三板式點澆口+兩板式側澆口相結合的方式，即注塑機噴嘴為三板模水平流道R3供料，R3流道再向兩端的垂直流道供料，兩端的垂直流道再通過各自的點澆口向R1、R2流道的主澆道供料，這樣便于G1、G2側澆口位置的選擇和開設，G1、G2開設在型芯上。

模具采用三板模結構，經三次分型打開。模架為簡化型三板模架，其導向機構由4根模架導柱GP構成，模架打開機構包括4根長拉桿L2，4根短拉桿L1及4個拉模扣P1。

模具的冷卻水路設置：型腔板鑲件2條（C1、C2），滑塊S22條（C3、C4），滑塊S14條（C5～C8），型芯鑲件8條（C9～C16）。

成型塑件的脫模機構包括：X1～X3斜頂機構，S1、S2滑塊機構，其中S1為延時斜滑塊機構，S2為平滑塊機構，18根圓推桿E1，16根方推桿E2。點澆口澆注系統流道凝料由三板模脫料板自動脫模，兩板式側澆口澆注系統流道凝料由拉料桿拉出脫模。

3 模具結構設計

模具結構如圖3所示。

圖3 模具結構

（1）S1延時滑塊機構用于T3、T4特征的成型與脫模，機構組成包括件4～件11，機構為斜導柱驅動斜滑塊機構。該機構中S1滑塊5用于T3、T4特征所在側面的成型，其中S1型芯7用于T3孔的成型，為保證待成型塑件整個側面避免在S1滑塊5側抽芯時不被拉傷，T3、T4特征的抽芯脫模分兩次進行。機構的工作原理為：當模具打開時，S1楔緊塊6解除對S1滑塊5的鎖緊，同時也解除對S1型芯7的鎖緊，S1型芯7在S1彈簧8的驅動下向外抽芯，此時S1斜導柱4沒有接觸S1滑塊5的斜導柱孔，中間還有一段延時距離，因此能保證S1型芯7先與成型塑件分離，而S1滑塊5的前端與成型塑件還處于粘結狀態，T3特征先脫模。隨著模具的進一步打開，S1斜導柱4接觸到S1滑塊5的斜導柱孔，驅動S1滑塊5完成抽芯。復位閉合時，S1滑塊5先復位，S1型芯7后復位。

（2）S2滑塊機構為常用斜導柱滑塊側抽芯機構，機構組件包括件17～件21。

（3）針對待成型塑件上的螺釘柱，使用推管22推出脫模。

（4）為保證成型塑件能均衡推出，設置了多根圓推桿23。

（5）R4為點澆口澆注系統的垂直流道，R5為側澆口澆注系統的主澆道。兩者的分離在R4流道末端的點澆口處斷開，側澆口澆注系統凝料的脫模由拉料桿28拉出。

（6）模具使用了3個斜頂機構用于成型塑件側孔特征，包括X2斜頂機構25、X1斜頂機構39、X3斜頂機構40。

4 模具工作原理

模具工作原理同普通簡化型三板模相同，具體工作過程如下。

（1）合模注射。模具安裝于注塑機上，注塑機對其型腔進行注射，型腔經充填、保壓、冷卻后，等待開模。

（2）PL1打開。動模在注塑機滑塊的驅動下首先在PL1處打開，R4流道凝料和R5流道凝料在點澆口處分離。

（3）PL2打開。動模繼續后退，PL2處打開，點澆口流道凝料被脫料板2從模具中推出。

（4）PL3打開。動模繼續后退，PL3處打開，S1滑塊機構、S2滑塊機構完成側抽芯脫模，塑件留于型芯上。

（5）成型塑件推出。隨著動模的繼續后退，注塑機頂桿頂住推板15，使推板15推動推桿固定板14上的推出機構將塑件及流道凝料從型芯上推出，實現塑件及流道凝料的脫模。

（6）復位。復位過程與開模過程相反。

5 結束語

針對汽車內飾件的注射成型，設計了簡化型三板模用于其自動化注射生產，模具經生產驗證：成型的塑件達到了設計要求，對同類塑件的成型具有一定的參考作用。