某新能源汽車塑料頂蓋外裝飾板注射模設(shè)計

0 引言

汽車頂蓋作為消費(fèi)者直接接觸的外覆蓋件，品質(zhì)要求高，成型難度較大

。為了順應(yīng)當(dāng)下汽車輕量化設(shè)計的趨勢，在保證頂蓋使用強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，采用塑料及復(fù)合材料代替鈑金材料，進(jìn)行輕量化設(shè)計

，可以起到減輕質(zhì)量的作用，降低汽車的油耗或電能

。

針對某新能源車型的塑料頂蓋外裝飾板，綜合運(yùn)用CAD/CAE技術(shù)對其進(jìn)行模具設(shè)計與模流分析，并介紹了模具設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)要點。

1 塑件分析

塑料頂蓋外裝飾板材料一般為ABS、改性PP，如PP-20、PP-T30等，綜合成本及性能考慮，該新能源車型塑料頂蓋外裝飾板制品材料選用PP-T30

。圖1所示為該新能源車型頂蓋外裝飾板，外形尺寸為1 249 mm×1 267 mm×238 mm，主壁厚為3 mm，質(zhì)量為5.48 kg。頂蓋外裝飾板為外觀噴涂件，外觀面不能存在熔接痕、流痕、縮印等缺陷，同時由于其直接裝配在鈑金上，對注射成型后的尺寸也有較高的要求。

2 模具方案設(shè)計

2.1 澆口數(shù)量及澆口位置確定

根據(jù)頂蓋外裝飾板的造型特點，如果采用常規(guī)的模具設(shè)計方案，即從待成型制品外觀面?zhèn)仍O(shè)計進(jìn)料點，則進(jìn)料點只能布置在制品的周圈，由于進(jìn)料點距離中部區(qū)域的距離過長，導(dǎo)致中間區(qū)域存在填充困難、熔接痕難以控制等外觀問題，并且尺寸變形量也較大。因此經(jīng)過分析，對該頂蓋外裝飾板模具采用倒裝設(shè)計方案，即從待成型制品背面?zhèn)仍O(shè)計進(jìn)料點。

綜上所述，在現(xiàn)代社會發(fā)展中，地鐵是被廣泛使用的一種工具，不僅給人們的出行帶來了便利，同時也節(jié)約了人們的大量時間。但是地鐵存在很大的特殊性，施工中對安全的要求很高，同時在地鐵施工過程中最重要的一項工作就是防水。想要給人們提供一個優(yōu)質(zhì)的交通環(huán)境，就要在地鐵防水技術(shù)上加強(qiáng)管理。由于地下工程是一項很復(fù)雜的工程，所涉及的項目較多，若施工的其中一個環(huán)節(jié)有誤差，就會給防水作業(yè)帶來一定的影響。因此，施工過程中，要針對防水工作進(jìn)行控制，才能讓地鐵施工得到保障，給人們提供更便捷、更安全的出現(xiàn)。

由于塑件尺寸較大，不易填充且注射壓力要求高，需設(shè)計多點進(jìn)料。經(jīng)Moldflow優(yōu)化分析，決定采用15點針閥式進(jìn)料，進(jìn)料點位布局如圖2所示。其中點1、2、3采用側(cè)澆口，澆口尺寸20 mm×1.2 mm；其余進(jìn)料點設(shè)在待成型制品背面，澆口尺寸為

5 mm。同時，熱流道內(nèi)徑尺寸為

22 mm，針閥直徑為

8 mm。

模具結(jié)構(gòu)方案經(jīng)批量生產(chǎn)驗證后，模具零件動作平穩(wěn)，脫模順暢，制品成型質(zhì)量得到了有效保證，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計效果。根據(jù)頂蓋外裝飾板模具的設(shè)計過程，得到如下結(jié)論。

2.2 模具零件鋼材

由于該頂蓋外裝飾板外觀表面需要進(jìn)行噴涂處理，對模具型腔板鋼材的拋光性能有一定的要求。綜合評估模具質(zhì)量、成本與使用壽命等因素，該頂蓋外裝飾板模具型腔板鋼材采用寶鋼718H，型芯鋼材采用寶鋼P(yáng)20。

制品背面的卡扣座安裝結(jié)構(gòu)及其他倒扣面由斜推機(jī)構(gòu)成型和脫模，如圖8所示。

頂蓋外裝飾板注射成型中，模具溫度影響制品的成型質(zhì)量（變形、尺寸精度、力學(xué)性能和表面質(zhì)量）和生產(chǎn)效率，因此需要根據(jù)材料性能與成型工藝的要求進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計

。頂蓋外裝飾板模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括熱流道加熱及冷卻系統(tǒng)和型腔板、型芯的冷卻。

2.3 模具推出機(jī)構(gòu)

該頂蓋外裝飾板模具采用倒裝設(shè)計方案，如圖4所示，模具主要推出機(jī)構(gòu)包括斜楔組件、斜推組件。

模具斜楔機(jī)構(gòu)如圖7所示，主要包括彈塊主體、氮氣彈簧、導(dǎo)向條、限位塊。斜楔機(jī)構(gòu)安裝在型腔板上，模具開模過程中在氮氣彈簧的作用力下，斜楔沿導(dǎo)向條的方向運(yùn)動，以退出塑件在開模方向上的倒扣，斜楔的運(yùn)動行程由限位塊確定。

熱流道的加熱及冷卻系統(tǒng)由熱流道公司提供，但由于此模具為倒裝模，對于進(jìn)料點直接搭接在制品背面的熱流道順序閥進(jìn)料點位，為了避免因噴嘴溫度過高而導(dǎo)致制品外觀面上產(chǎn)生縮痕、亮印等外觀缺陷，模具設(shè)計了熱流道冷水套，如圖9所示。

其次是建立聲學(xué)模型。在所有的Kaldi的測試運(yùn)行中，使用預(yù)定義培訓(xùn)腳本，這些腳本僅針對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)整。在測試運(yùn)行中，在實驗語料庫中使用具有LDA+MLLT+SAT+fMLLR的GMM模型之上的DNN。

為了避免在制品裝車的主視區(qū)域出現(xiàn)分型線，模具采用了斜楔機(jī)構(gòu)。采用斜楔后分型線如圖6所示，頂蓋外裝飾板兩側(cè)面原來外漏的分型線被設(shè)計在

角內(nèi)側(cè)，制品裝車后此位置的分型線不可見；同時，斜楔的另一條分型線設(shè)計在頂蓋外裝飾板的中部區(qū)域，制品裝車后此區(qū)域處于車頂，是汽車的非主視區(qū)域，分型線不易被觀察到。

2.3.1 斜楔機(jī)構(gòu)

2.3.2 斜推機(jī)構(gòu)

據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟的報告顯示，2017年全球妊娠期糖尿病(GDM)的發(fā)生率約14%[1]。近年來，我國GDM發(fā)病率明顯增高，部分地區(qū)報道的發(fā)生率已達(dá)19.7%[2]。GDM產(chǎn)婦是糖尿病(DM)的高危人群，遠(yuǎn)期發(fā)生DM的風(fēng)險明顯增加[3-4]。GDM產(chǎn)婦產(chǎn)后進(jìn)行血糖隨訪能夠及時發(fā)現(xiàn)血糖異常，通過干預(yù)有效減少或減緩DM及其并發(fā)癥的發(fā)生。但是，目前GDM產(chǎn)婦產(chǎn)后隨訪率普遍偏低，平均復(fù)查率<50%[5]。

2.4 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

中期受地殼、氣候變化的影響，這里發(fā)展為準(zhǔn)平原化的內(nèi)陸環(huán)境，降雨量明顯減少；但網(wǎng)狀河流比較發(fā)育，斜坡地帶的成煤堆積物遠(yuǎn)不如坑洼處的泥炭沼澤豐富，并對煤層進(jìn)行了沖蝕充填于泥炭沼澤，起到了填平補(bǔ)齊作用，導(dǎo)致了煤層變化大，尖滅現(xiàn)象較多，并有較大面積的薄煤帶形成。

按制品脫模分析，頂蓋外裝飾板兩側(cè)面后端區(qū)域的分型線位于外觀面的

角上，如圖5所示。頂蓋外裝飾板裝車后，此分型線外漏區(qū)域處于車輛側(cè)面外觀主視區(qū)域，外觀等級要求高，故不允許分型線外漏。

為避免制品冷卻不均勻而導(dǎo)致翹曲變形，頂蓋外裝飾板模具的型腔板、型芯冷卻水路設(shè)計除了遵循冷卻系統(tǒng)設(shè)計的一般原則

外，還有以下設(shè)計特點：①沿制品形狀盡量設(shè)計隨形水路，盡可能使所有冷卻管道與型腔表面的距離相等，保證均勻冷卻，減小制品翹曲變形量，冷卻水路如圖10所示；②水孔直徑為

15 mm，水井直徑為

24 mmn，保證了足夠的傳熱面積；③水路之間的間距為60 mm，水路距型腔表面為20～25 mm，距其他非膠位面＞15 mm；④模具采用集中供水方式，設(shè)計集水塊與注塑機(jī)連接；⑤單組冷卻回路的長度保證在3 m以內(nèi)，進(jìn)、出口冷卻水溫差在3℃以內(nèi)；⑥型腔板、型芯溫度獨立控制。

2018年11月9日上午，“產(chǎn)區(qū)特色傳承和創(chuàng)新發(fā)展論壇”在宿遷恒力國際大酒店舉行，會議由著名白酒專家高景炎主持。一方水土養(yǎng)一方人，一條河流產(chǎn)一方好酒。黃淮自古就是出好酒的地方，黃淮名酒帶地處黃淮兩大流域之間的蘇、魯、豫、皖交界處，深受黃淮兩大水系影響，地處南北交界處，擁有極其獨特的氣候和地理環(huán)境，這里的氣候四季分明，是釀造綿柔淡雅型濃香美酒的天然寶地。

3 結(jié)束語

根據(jù)倒裝模的設(shè)計經(jīng)驗，如果熱流道第1個開啟點直接設(shè)在待成型制品背面的進(jìn)料點，則常會在該進(jìn)料點對應(yīng)位置的外觀面產(chǎn)生明顯的澆口痕跡。為避免澆口痕跡的產(chǎn)生，選擇點1作為熱流道順序閥的第一開啟點。綜合分析后，該頂蓋外裝飾板模具的熱流道順序閥開啟順序為：點1→點2/3→點4/5/6/7→點8/9→點10/11→點12/13→點14/15。圖3所示為MoldFlow制品變形分析結(jié)果，制品整體變形均勻且變形較小，滿足設(shè)計要求。

（1）采用CAD/CAE技術(shù)，縮短了頂蓋外裝飾板模具開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本。

（2）在頂蓋外裝飾板模具設(shè)計過程中，澆口方案的選擇對制品變形影響較大，實踐證明通過注射成型仿真分析確定澆口方案是快捷有效的方法。

（3）采用倒裝模的方案解決了制品無法最優(yōu)布置進(jìn)料位置的難題，獲得了良好的注射填充工藝。

根據(jù)保護(hù)動作報告及錄波數(shù)據(jù)分析，110kV陽石甲線發(fā)生單相高阻接地故障時，各保護(hù)動作情況可以分為以下四個階段：

（4）采用斜楔機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了對頂蓋外裝飾板側(cè)面主視區(qū)域外漏分型線的優(yōu)化設(shè)計。

（5）隨形冷卻水路的設(shè)計方案提高了頂蓋外裝飾板模具的冷卻效率，縮短了成型周期，保證了制品的成型質(zhì)量。

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