UG汽車模具設(shè)計(jì)汽車經(jīng)典行中行中走斜頂結(jié)構(gòu)精講【轉(zhuǎn)】

2017-01-03  by:CAE仿真在線  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

 

汽車門板是汽車內(nèi)飾件的重要組成部分,位于汽車車門的內(nèi)側(cè),有前后左右之分,根據(jù)車系的不同而不同,通常為兩門與四門,這些零件統(tǒng)稱門板系列。本文以汽車左后門板為例闡述汽車門板注塑模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與經(jīng)驗(yàn)。

一、塑件外觀要求與結(jié)構(gòu)分析

圖1所示為某品牌汽車左后門板零件圖,材料為PP+EPDM,收縮率一般取1.011,其中EPDM中文名稱三元乙丙橡膠,是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物,是乙丙橡膠的一種,因其主鏈?zhǔn)怯苫瘜W(xué)穩(wěn)定的飽和烴組成,只在側(cè)鏈中含有不飽和雙鍵,故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優(yōu)異,能夠提高門板的彈性。

門板為外觀件,外形尺寸為:880×670.4×105.6mm。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:

1、外表面要求高,不允許有斑點(diǎn),澆口痕跡,更不允許有收縮凹陷、熔接痕和飛邊等缺陷。

2、門板為皮紋件,外觀面脫模斜度至少5°。

3、門板曲面光潔度高,外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜,分型線復(fù)雜,倒扣多,塑件內(nèi)外側(cè)面共有11個(gè)倒扣(見(jiàn)圖1中門板內(nèi)側(cè)面3D圖中S1~S11),脫模困難。

圖1 汽車門板零件

二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于門板尺寸大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,模具采用了熱流道澆注系統(tǒng),4個(gè)針閥式熱咀由順序閥控制進(jìn)膠,依次通過(guò)普通流道和扇形澆口進(jìn)入型腔。門板塑件內(nèi)外側(cè)面共有11個(gè)倒扣,只有S11倒扣在塑件外側(cè)面,從模具可靠與加工角度考慮,S11采用“斜導(dǎo)柱+滑塊”的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu),其余倒扣均采用“斜推桿+斜推塊”的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。

本模具外形尺寸為:1450×1400×985(mm),總重量約16噸,屬于大型注塑模具。詳細(xì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2平面圖與圖3立體圖。

(c)M-M

圖2 汽車門板注塑模具結(jié)構(gòu)圖

1.定模固定板;2.框板;3.定模板;4.熱流道板;5.定位圈;6.一級(jí)熱咀;7.側(cè)向抽芯1;8.側(cè)向抽芯2;9.斜導(dǎo)柱;10.鎖緊塊;11.滑塊;12.限位塊;13.動(dòng)模板;14.撐柱;15.方鐵;16.推件固定板;17.推件底板;18.動(dòng)模固定板;19.頂針;20.推桿;21、27、31、36、40、44、48、52、56、60.斜推桿;22、26、30、35、39、43、47、51、55、59.滑柱;23、28、32、37、41、45、49、53、57、61.斜推桿導(dǎo)套;24、29、34、38、42、46、50、54、58、63.斜推塊;25.耐磨塊;33.螺釘

1、成型零件設(shè)計(jì)

汽車左后門板注塑模具的成型零件和模板均采用一體式,見(jiàn)圖3。采用這種形式注塑模具結(jié)構(gòu)更緊湊,強(qiáng)度更好,模具體積相對(duì)較小,且避免了開(kāi)框、配框和制造斜楔等工序。

定模A板和動(dòng)模B板材料均采用P20(也可以采用2738)。由于模具屬于大型注塑模具,定模A板和動(dòng)模B板采用了四面圍邊的內(nèi)模定位結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖3),這種結(jié)構(gòu)使得模具模具合攏后,動(dòng)定模渾然一體,大大提高了門板的成型精度和模具的生產(chǎn)壽命。

圖3 汽車左后門板注塑模立體圖

2、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本模具澆注系統(tǒng)采用“熱流道+普通流道”進(jìn)膠形式,其中熱流道采用熱流道板加4個(gè)針閥式熱咀(見(jiàn)圖4中G1、G2、G3和G4),4個(gè)針閥式熱咀不是同時(shí)進(jìn)膠,而是由順序閥控制根據(jù)塑件形狀和尺寸依次開(kāi)啟,熔體經(jīng)普通流道最后通過(guò)扇形澆口的進(jìn)入型腔。

由于塑件采用PP+EPDM材料,流動(dòng)性好,普通流道的長(zhǎng)度可控制在60~100mm以內(nèi),普通流道過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成壓力和熱量損失過(guò)大,影響熔體填充和塑件成型質(zhì)量。

門板為外觀件,表面不允許有熔接痕,注射成型時(shí)必須把熔接痕趕到非外觀面或消除熔接痕,這是本模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的同步多點(diǎn)進(jìn)澆,雖然能使熔體充滿整個(gè)型腔,但是由于熔接痕的存在,很難使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到理想的要求。為此本模具采用了4點(diǎn)順序閥熱流道澆口控制技術(shù),它通過(guò)油缸的驅(qū)動(dòng)來(lái)控制4個(gè)熱射嘴的開(kāi)啟和關(guān)閉,由此達(dá)到了塑件表面無(wú)熔接痕的理想效果。門板注塑模熱流道澆口位置見(jiàn)圖4。

3、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是門板注塑模具的核心機(jī)構(gòu),本模具共有11處側(cè)向抽芯,分別是S1~S11。在這11個(gè)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)中S11采用“斜導(dǎo)柱+滑塊”的結(jié)構(gòu),滑塊的限位采用限位夾與擋塊聯(lián)合使用的結(jié)構(gòu),安全可靠。S1~S10都采用“斜推桿+斜推塊”的結(jié)構(gòu)。其詳細(xì)結(jié)構(gòu)及重要尺寸見(jiàn)圖2(d)至(m)。

在“斜推桿+斜推塊”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,斜推桿的傾斜角度不宜超過(guò)12°,斜推塊的設(shè)計(jì)要防止塑件在脫模時(shí)粘連斜推塊,導(dǎo)致塑件變形開(kāi)裂。

4、溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)模具的成型周期與產(chǎn)品成型質(zhì)量影響很大,對(duì)于外觀要求較高的汽車門板注塑模具尤其重要。冷卻水道設(shè)計(jì)原則之一是距離型腔面要大致相等,以達(dá)到模具型腔各處溫度大致均衡。本模具的溫度控制系統(tǒng)采用了“直通式水管+傾斜式水管+水井”的組合形式,詳見(jiàn)圖5(a)和(b)。這種組合形式是優(yōu)先采用直通式水管,輔以傾斜式水管,萬(wàn)不得已才采用水井。其優(yōu)點(diǎn)是塑件冷卻均勻,成型周期短,成型質(zhì)量高,適用于高要求與外觀性能要求高的模具。

在汽車模具設(shè)計(jì)中,類似于內(nèi)外飾件模具如汽車前后保險(xiǎn)杠、儀表板、中央通道、格柵和汽車裝飾條等內(nèi)外飾塑件,冷卻水道布置一般按以下規(guī)律設(shè)計(jì):

(1)冷卻水方向要與料流方向一致。

(2)定.動(dòng)模冷卻水道優(yōu)先設(shè)計(jì)成十字網(wǎng)格形式,冷卻回路形成互相交叉形成水路交織網(wǎng),均勻冷卻塑件。

(3)在不能設(shè)計(jì)成十字交叉式水路時(shí),定、動(dòng)模水路在互相有縫隙處交互布置。

(4)每一組冷卻水盡量只設(shè)計(jì)四條循環(huán)水路,避免水路距離長(zhǎng),影響塑件冷卻效果。

(5)冷卻水路要設(shè)計(jì)成可與另一組水路進(jìn)行外部水管連接的方式,方便后續(xù)塑件因變形、收縮等現(xiàn)象的調(diào)整。通過(guò)水路調(diào)整解決塑件缺陷,在汽車內(nèi)外飾塑件模具上應(yīng)用廣泛。

(6)各冷卻水道之間的距離要控制在水道直徑的3.5-5倍(一般取50~60mm左右),型腔表面距離冷卻水道的距離一般在15~25mm之間,具體根據(jù)模具大小決定。

(7)冷卻水道與推桿、斜推桿及鑲件之間的距離要保證在8~10mm以上,因?yàn)槟＞叽笄宜篱L(zhǎng),容易鉆偏,須避免因水道與型腔或其他結(jié)構(gòu)相距太近導(dǎo)致冷卻水漏水現(xiàn)象的發(fā)生。

(8)在汽車注塑模具設(shè)計(jì)中,熱咀盡量要單獨(dú)設(shè)計(jì)一組冷卻水路,不能與其它水路串聯(lián),以利于熱咀區(qū)域的熱量散失。

從零基礎(chǔ)到模具設(shè)計(jì)精英,包含CAD軟件、燕秀外掛、UG軟件、胡波外掛、2D排位、拆散件、BOM表、3D分模、全3D設(shè)計(jì),純模具公司設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn),重點(diǎn)是設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng),設(shè)計(jì)參數(shù)的確定,加工經(jīng)驗(yàn)、FIE模經(jīng)驗(yàn)、試模經(jīng)驗(yàn)的傳授等。

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