喇叭網注射模設計

鐵盛武，張少飛

（1.上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州 545005；2.森駿卓越精密智造（深圳）有限公司，廣東深圳 518100）

1 塑件介紹

圖1所示為汽車內部塑件，其外形尺寸為292.6×4×179.8×43.2mm，平均壁厚為2.5mm。該塑件的材料是PP膠料。模具要求一模出兩腔，兩個塑件為鏡像關系。塑件中間區域，圖1中的E區域為喇叭通孔。這個區域為該副模具的核心設計，是模具是否成功運行的關鍵。同時該塑件對外觀有要求，熔接線需控制在圖1中F區域。

圖1 塑件

2 設計要點

2.1 分型線及出模方向

該塑件按正常的定模和動模分型即可，如圖2所示。

圖2 塑件外形的分型

2.2 中間網格部分分型

圖1中的I處放大視圖，塑件原始設計為孔出模角度設計在定模部分。如果按此方案設計，則此塑件會粘在定模型腔內，導致塑件不能夠順利取出模具型腔。同時，圖1中I處放大視圖中的H部位為利角，也加工不出來。該套模具設計的核心就是如何優化該塑件網格部分的設計及模具如何設計頂出機構。此類型網格通常在模具中容易發生粘定模，同時也容易出現塑件動模頂裂或變形。

圖3所示為優化后的網格孔設計方案。將中間孔從壁厚的2/3左右處設計定模與動模的分型。1.6mm厚度位置設計在定模成型，定模出角度為8°。0.9mm厚度位置設計在動模成型，動模設計5°的出模角，同時將動模部分孔的直徑設計比定模部分單邊大0.1mm。在定模孔的根部設計R0.1mm的圓角。這樣既可保證塑件的外觀不變，又避免塑件出現粘定模型腔的現象，同時模具加工時難度也不大。

圖3 優化后的網格孔設計

2.3 塑件的背面增加特征設計

由于該塑件的喇叭孔比較多，按圖3優化后的設計方案還是存在塑件在注射過程中粘在定模的可能性。于是，在塑件背面增加10個直徑?5.5mm，高度3mm的圓柱。圓柱內部設計高度2.5mm，單邊15°的斜度，確保在模具開模過程中塑件留在動模型芯上。如圖4中的B1、B2、B3……B10及圖5所示。

圖4 塑件背面曾加圓柱設計

圖5 增加圓柱設計細節

3 進澆口設計

由于塑件有熔接接線有位置要求，通過MoldFlow軟件分析，采用熱噴嘴轉1點冷流道進澆，設計香蕉澆口形式。最大射膠壓力為67MPa，在PP膠料注射成型范圍內。由于塑件外形尺寸比較大，故冷流道也設計得比較壯，主流道直徑設計為?8mm，進澆點設計成2.5mm，如圖6澆口設計圖所示。

圖6 澆口設計圖

4 模具結構設計

該塑件在設計過程中，兩大主要事項：第一點，防止塑件在模具開模時粘在定模型腔內，這點在前面設計要點中已經分析，并優化了塑件的結構設計；第二點，避免塑件在頂出過程中，中間網格區域出現變形、頂白、頂裂等缺陷。

圖7所示為該塑件頂出設計圖，塑件中間喇叭網區域采用直頂和托針二次頂出，其它區域采用頂桿和司筒頂出。

圖7 頂出設計圖

圖8所示為該模具的二次頂出結構圖。模具定模打開后，注塑機頂棍推動動第一組頂桿板，通過扣機組合帶動第二組頂桿板一起運動，通過直頂、托針、司筒、頂桿一起將塑件頂出S1距離，塑件脫離動模型芯，完成第一階段頂出動作，如圖9第一階段頂出狀態圖。

圖8 二次頂出結構圖

圖9 第一階段頂出狀態圖

當完成第一階段頂出后，此時連接第一組頂桿板與第二組頂桿板的扣機脫開，注射頂棍繼續頂出S2距離時，只是第一組頂桿板繼續完成頂出動作，通過托針及頂桿將塑件頂出脫離直頂S2距離。圖10所示為塑件第二階段的頂出狀態圖，圖11所示為該模具的第二階段頂出動模具實物，圖12所示為模具注射出的塑件實物。

圖10 第二階段頂出狀態圖

圖11 第二階段頂出動模具實物圖

圖12 模具注射成型塑件

5 結束語

該模具通過在設計前期分析塑件喇叭網孔的結構，優化喇叭孔的設計，通過增加喇叭孔的出模角度及在塑件背面增加特征以避免塑件制粘在定模型腔內。同時動模采用二次頂出結構，避免塑件在頂出過程出現頂裂、頂白及頂變形的情況。使得模具能夠一次試模成功，降低模具制造成本，提高模具品質。該塑件結構的優化方案和模具結構設計可作為喇叭網孔類塑件的模具設計方案推廣。