汽车灯饰面盖零件热流道双色注塑模具设计

汽车灯饰面盖零件热流道双色注塑模具设计

施正龙,陈绪波,潘利兵,谢才东

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摘要：近年来，随着社会经济快速发展，对塑料产品外观及功能的要求越来越高，双色注射成型应用得越来越广泛。关于双色注射成型模具创新设计等方面，很多学者做了相关研究，以轿车内饰件为研究对象，设计了轿车内饰件双色注塑模具，并针对产品为扁平的长方形框状结构浇注困难，采用了多点浇注的点浇口浇注系统设计方法。

关键词：汽车灯饰面盖；热流道；双色注塑模具；设计

引言

双色注塑技术是一种先进的注塑加工方法，与传统注塑工艺相比，它拥有两套注塑系统，使用两套模具作业，其加工过程中，会将两种高分子材料分别塑化，首先将第一种材料注入一色模具中成型为一次注塑品，然后通过动模转盘使一次注塑品旋转进入二色模具，随后注入第二种材料，使之覆盖或包裹一次注塑品后形成二次注塑品，最终得到由两种材料组合形成并且兼具两种物料特性的最终双色制品。双色注塑制品具有外形高档美观，结构牢固合理，使用感受良好，附加值高的特点，因而在许多领域得到了广泛的使用，汽车工业就是其中之一。

1双色注塑模工作原理

前大灯灯罩双色模工作原理，该前大灯灯罩双色模安装在对射式双色注塑机上进行生产。在进行第一次注塑时，只注塑第一射白色塑件子模具，第二射黑色塑件子模具不进行注塑；该前大灯灯罩双色模生产时安装在对射式双色注塑机上，在前大灯灯罩双色模进行第一次注塑时，第二射的黑色塑件子模具不进行注塑，当第一射白色塑件子模具注塑完成后，注塑机墙板2带动黑色塑件子模具的定模型芯向右后退，直至完成开模，然后注塑机墙板3带动白色塑件子模具的动模型腔和黑色塑件子模具的动模型腔向右后退，完成白色塑件子模具的开模，此时第一射白色塑件留在白色塑件子模具的动模型腔内；随后转动台带着白色塑件子模具的动模型腔和黑色塑件子模具的动模型腔顺时针旋转180°，实现双色模的换腔动作。换腔完成后，注塑机墙板3带动白色塑件子模具的动模型腔和黑色塑件子模具的动模型腔向左运动完成白色塑件子模具的合模，然后注塑机墙板2带动黑色塑件子模具的定模型芯向左运动，直至完成黑色塑件子模具的合模。

2注塑模具设计及机构分析

2.1注塑模具设计分析

模具倒装模设计，模具凸模为定模，模具凹模为动模，按双色注塑模具基本原则：硬胶做1次注塑，软胶做2次注塑；模具外接外围设计前需确认注塑机台参数信息，模具硬胶、软胶的浇口套间距（模具定位中心距)符合注塑机炮嘴间距，模具定位圈、旋转半径及模具厚度等需与注塑机参数要求吻合，码模槽设计在操作侧及非操作侧。

2.2注塑模具前模设计

前大灯装饰盖双色注塑模具为倒装模设计，选择中心及对称基准为中间位置的基准点；模具前模即为凸模，亦可称为定模。硬胶侧的设计方案：零件B面设计有Doghouse结构，模具相应需要设计斜顶，第一射硬胶完成后，模具开模瞬间，需要保证前模斜顶同步顶出，否则零件因为不同步会被拉断或拉裂，为保证顶出行程一致，模具需要设计机械拉钩及氮气弹簧辅助前模顶针板顶出，后模具拉钩通过定位销及键槽固定在固定板上，随模具一起移动；前模拉钩通过定位销及键槽固定在顶针板上，开模起始的同时通过拉钩机械拉出及氮气弹簧辅助顶出带动前模顶针板滑动，前模拉钩内有自锁及解锁结构，当机械拉钩拉出一定距离（80mm，前模侧的斜顶与零件脱离）后，前模拉钩钩驱动锁体内滑块向内侧滑动，后模拉钩与锁体的内滑块解锁脱离，前模顶针板没有机械拉力（此时的顶出距离与氮气弹簧顶出行程刚好一致）而停止移动，模具继续开模动作直至后模完成开模行程，完成硬胶注塑成型。

2.3注塑模具后模设计

双色注塑模具倒装模设计，后模亦称凹模、动模，双色模后模侧顶针板排布与零件排布一致，相互独立，180度旋转对称。根据根据零件在模具中的倒装结构，零件设计多个斜顶结构；在进行第一射（硬胶）的时候，后模侧顶针板是不动的，斜顶可牢牢的将零件牢固在凹模侧，零件没有相对位移也就没有产生挤压而影响外观质量，完成第二射（软胶）后，模具开模，通过注塑机顶杆作用在模具顶针板顶出，顶针板带动斜顶、顶针推动零件及浇口料顶出脱模，斜顶同时脱离零件，机械人（或机械手）取件后，注塑机顶杆回位的同时模具顶针板在复位氮气弹簧的作用下完成复位，动模侧在注塑机转盘的带动下完成180旋转，同时，前模硬胶侧顶针板由油缸驱动复位，注塑机带动后模前移开始合模动作，开始下一周期循环注塑生产。

3模具结构总体设计

3.1浇注系统设计

双色注塑模浇注系统设计难点：塑件内部碰穿多，容易有夹线缺陷；其四周滑块多，布置浇口、设计流道困难。因为产品外观表面品质要求高，正面外观不能有浇口痕迹，所以一次注射成型选择热流道转冷流道，在隐蔽的侧面浇注，每个产品使用两个浇注口，一次注射成型模使用两个热嘴。二次注射成型由于TPV软胶产品结构与开模方向有一定斜度，为了保证浇口位置材料的均匀性和填充的顺畅性，采用热流道斜方向针阀热嘴点浇口进料。一次注射成型流道无法自动脱离，需要脱模后再人工分离。二次成型的前模腔与流道和浇口配合位置需要适当留2mm间隙，为了避免压伤产品，二次成型的前模腔封料位有15mm的范围做紧配，其它位置的前模腔需要避空0.7mm。二次注射的部位位于前模一侧，采用整体设计结构可以使模具结构稳定，产品得到良好的外观。

3.2抽芯机构设计

塑件四周有6处多方向后模滑块抽芯机构。需要抽芯后顶出才能完成脱模。塑件主体结构相对复杂，其长方向的两侧扣位，选用两方向后模滑块，塑件底面2处内部的梯形孔扣位，采用两方向后模隧道滑块，其中另外2处带有加强筋的螺丝柱同时有6°的倒扣角，采用两方向后模先抽滑块抽芯机构。该模具抽芯部位较多，都是一次注塑时的后模滑块抽芯，同时还需要推后模抽芯。一次注塑模具的设计思路要点：塑件主体结构相对复杂，其长方向的两侧分别有一个长形凹槽扣位，另外一侧有两个小方形凹槽扣位，这些凹槽扣位均采用滑块抽芯机构来实现脱模。其底面内部的两端筋位上面有梯形孔扣位，这两端的方形孔扣位均采用隧道滑块抽芯机构来实现脱模，同时，两端带有加强筋的螺丝柱也是有6°的倒扣角，倾斜的螺丝柱采用后模(推出)滑块抽芯机构来实现脱模，一次注塑的后模滑块抽芯结构的两方向后模先抽滑块抽芯机构所示。二次注射时后模滑块不需要抽芯，为了避免在二次注射滑块重新复位造成塑件损坏，因此二次注射的滑块抽芯机构相应位置不做斜导柱和铲机，以保证二次注射合模时滑块不会重新复位。

3.3成型零件的设计

一次注塑的前模芯、后模芯和后模滑块1均采用整体式结构，有利于保证产品的尺寸精度。后模滑块2，3，4，5，6成型部位尺寸较小，容易变形或者断裂，采用组合式结构。由于一次注塑的塑件，其外观面是二次注塑TPV软胶的外表面，为了避免在二次注塑时滑块重新复位造成塑件损坏，保证外观品质，二次注塑的成型部位前模镶件采用整体式结构。

结语

汽车注塑零件正向着高精度、高可靠性、高美观度、高附加值的方向快速发展，对于这一目标，在诸多可选技术中，双色注塑技术无疑是最佳的实现手段。作为一种先进的加工技术，它对于提升注塑零件品质有着巨大的帮助，目前已有大量的学者及工程技术人员做了相关的研究及开拓，为各种工艺难点提出了新的思路或借鉴办法，相信在不久的将来双色注塑技术会使得汽车注塑零件的品质获得更大的飞跃。

参考文献

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