汽车前大灯灯壳注塑模设计要点与技术总结（四）

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2.7 模胚结构件设计

本模具采用4支D60*445导柱导向与支撑，模具整体强度好。在注塑过程中，由于受注塑压力的影响，模板的强度将会受一定程度的影响。因此，除了模胚强度足够外，还需要设计一些辅助结构件，用来加强模具的强度与寿命。设计时注意以下几点：

1. 为了FIT模与加工方便，本模具在顶针底板与码模板之间设计6个工艺螺丝，工艺螺丝规格要比顶针板螺丝大一规格，在工艺螺丝旁刻上“工艺螺丝”字样，因为工艺螺丝在模具生产时是要拆除的，这样设计的目的是便于钳工辨认，防止出错。限位柱尽量布置在KO孔上方或附近，在斜顶与直顶底部或附近多布置垃圾钉，间距150mm左右。

2. 模具分型面上承压块沉如模内，承压块和精定位不能开油槽，承压快槽模框边缘至少保证15mm以上距离。

3. 限位柱的设计：机械顶出的模具设计在顶棍孔上方；油缸顶出的模具设计在油缸附近。

4. 支撑柱的设计：支撑柱与方铁之间距离应保持在25-30mm,支撑柱与支撑柱之间距离在80-120mm。支撑柱总面积为顶针板面积的25%-30%。1.在进胶区域与塑件投影面积区域多设计支撑柱，而且支撑柱设计尽量大。因为这些区域注塑压力集中，分型面很容易出现飞边，因此多设计支撑柱可减少分型面与流道飞边的产生。2.在模具掏空位置，强度较弱的位置布置撑头，如滑块底部，内抽芯底部等。

5. 回针的底部必须设计垃圾钉（垃圾钉设计在底板上）；如果顶出系统由两张板组成，回针附近必须设计紧固螺丝，避免顶针板变形。

3. 模具工作过程

熔体通过注塑机喷嘴，经热嘴33进入模具型腔，熔体充满型腔后，经保压、冷却和固化，至足够刚性后，注塑机拉动模具的动模固定板13，模具从分型面PLⅠ处开模。开模500mm后，塑件所有滑块在斜导柱的驱动下与塑件脱离。注塑机油缸推动推件固定板22，推件固定板推动推杆16，接着油缸继续作用，顶出75mm后，塑件与动模分离，塑件经过机械手取件后，注塑机油缸拉动推件及其固定板复位，接着注塑机推动动模合模，模具开始下一次注射成型。

4. 模具强度与分型面管位设计

本模具分型面管位设计在定动模上，采用四角止口与四面围边的设计形式，这样定位既可靠模具强度亦好，模具布局紧凑合理。在汽车模具设计中，定动模插穿处角度尽量设计到7度以上，实在不行也要设计在5度以上。因为插穿角度大，模具寿命会大大提高，模具插穿处披锋的现象也会大大降低。对于插穿角度在3度以下的位置，1度精定位与0度精定位很难保证定动模精准地定位，所以插穿角度应尽量取大，对于大中型模具一般建议设计在7度以上，从而保证模具的使用寿命。

根据塑件的尺寸大小与结构来设计模具时，首先必须保证模具的强度和刚性，这一点对大型汽车注塑模具尤其重要。合理的模具设计理念应该是：模具强度既合理又不浪费，就地取材，模具强度与成本兼顾，选取最优的设计方案与加工工艺。对于模具强度太强显得乱费，太弱则影响模具使用寿命。本模具分型面管位设计在定动模，定动模四面围边四周做5°斜度，四周做耐磨块，此种四面围边的设计方法在汽车门板与挡泥板等模具上应用广泛。

图16所示A.B两尺寸的计算方法是：首先从塑件最大边缘加40mm封胶位（在汽车模具设计中，小型模具（5050以内）30mm封胶，中型模具（5050-1010）40mm封胶，大型模具（1010以上）50mm封胶。），再加50-70mm避空位（在汽车模具设计中，只有封胶位配合，其余全部避空，减少FIT模工作量。避空位也是保证模具强度的区域。），然后再加上模胚处分型面承压板的尺寸就是A.B的尺寸，这样就设计出既符合客户模具强度要求又节省成本的模具。C处尺寸不同塑件数值会不一样，最少D处尺寸定模要保证塑件最高胶位面有80mm以上距离，动模由于承受注塑压力大，需相应加厚，E处最低设计100mm以上。用来保证模具强度。

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图21 汽车灯壳注塑模具强度
5. 模具排气系统设计

汽车注塑模具一般较大，排气系统的设计相当重要。如果排气结构设计不合理，会严重影响塑件的质量，出现包括填充不满、困气、脱模不顺等注塑缺陷，严重时产品分型面处还会出现烧焦痕迹。汽车前大灯灯壳属于内部功能件，合理设计排气至为重要。本模具排气开设在分型面上，根据塑件特征，排气槽开设在动模上。这种排气槽加工方便快捷，可以直接CNC加工出来。在设计模具排气系统时要注意以下几点：

1）排气要优先开设在料流末端与塑件转角位置。

2）靠近镶件或壁厚最薄处，因为这里最容易形成熔接痕。

3）最好开设在分型面上，因为分型面上产生溢料最容易清除。

本模具排气设计在动模侧的分型面上，如图22所示。

图22 汽车灯壳注塑模具排气系统设计

6.结果与讨论

汽车灯壳塑件很容易出现粘定模的现象，解决车灯灯壳塑件粘定模的前期设计预防一般是：

1. 模具设计前检查塑件抱紧力大的区域的脱模斜度是否大于3度以上，尽量设计在5度以上，避免粘定模与塑件拖伤。

2. 在塑件容易粘模与包紧力大的内侧面设计倒扣纹，倒扣纹深度在0.5~1mm，倒扣纹设计在靠近塑件的圆角处。

3. 塑件定模包紧力大处其相对应的塑件内侧面设计加强筋，或者在推杆上设计倒扣勾。

本模具设计中塑件抱紧力大的区域由于出模斜度在5度以上，且在动模侧设计了0.5mm深的倒扣纹，因此模具顶出脱模顺利，各机构运动顺畅，模具安全稳定可靠，模具没有粘定模的现象，成功解决了灯壳类塑件粘定模的问题。该车型模具试产后，装车效果良好，尺寸稳定。改款车灯车展中得到了客户的认可与好评，为客户创造了一定的经济效益。

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