汽车保险杠注射模设计与制造

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成型方案设计
由于产品形状特殊, 在考虑成型方案时的难点是塑件出模, 因为是大型模具, 所以限制了一些辅助自动机构的应用, 因此无论怎样摆放都不能顺利地开模和出件。  
1 型芯顶出方案
型芯顶出最终的解决方案(见图2) 是将产品安装平面(图1A 处) 置于与分模面平行的方向, 开模后顶出时, 部分动模型芯与推杆一起作用将塑件顶出, 再由人工操作, 顶出后情形见图3 , 取件时顺侧向从型芯上取下。虽然此举降低了自动化程度,影响了生产效率,但考虑到该产品实际的批量,此方案是可行的。  
2 浇注系统设计  
1 模2 件对称放置后, 按现结构可用侧浇口和潜伏浇口(利用顶杆) , 综合考虑后决定用侧浇口,每件设置了2 个浇口,为了成型均匀, 2 个浇口的尺寸不一样, 为缩短注射行程,将主流道口沉入定模板中。  
3 模架
模架为订做, 由于是大型的三维曲面成型, 型腔正压力和侧压力较大, 又需人工取件, 故与通常模架比更改了3 处:  
(1) 对正压力(锁模压力) 采取了加支承柱的方案,在每只零件下适当处各有3 个共6 个支承柱,提高动模板的强度和刚度。  
(2) 对定模板的侧压利用了动模将其锁住, 即在模具分模面周边加设一7°的斜面将其锁住(图2A处) 。
(3) 为了方便取件操作,将导柱安装在定模。同时顶出复位杆缩进, 在定模的对应处加一辅助杆使其正常复位。通过如此的改动, 开模顶出后动模板上除了动模镶块外没有其它突出物。  
模具设计
1 定模
定模采用整体式模块,曲面分型。为了降低模块厚度和减少切削加工量, 没有将分模面设在零件底面(图1A 处) , 而是抬高了65mm , 因此型腔需进入动模板65mm 深,由于此处仅为局部(图2B 处) ,故采用了在定模上加镶块的方法, 以达到成型目的。为使定位准确和减少变形,在镶块两边与动模设计斜面对合,并增加一对定位柱。
2 动模
动模型芯采用5 块镶拼, 其中型芯8、10、12 为固定型芯, 固定在动模板上, 型芯9、11 则为活动型芯, 作成型和顶出用。参见图3 , 每个活动型芯用3个推杆, 推杆与动模板之间由于滑动连接增加了导套, 回程时由定模在分型面上推动活动型芯使其复位, 为使其复位对正另外两边亦增加了斜面。对单数型芯利用键将其定位, 防止其左右移动而卡住活动型芯,上下则由动模板的周边定位。  
3 侧滑块
侧滑块每个零件有两处局部侧孔, 在模具的上下方向利用斜导柱进行侧抽, 其中左件有一避让排气管的内凹也需侧抽, 故侧滑块左件比右件大。考虑安装和调试的方便性, 将斜导柱装在锁紧块上再固定于定模板上,侧抽斜角分别为16°、22°。由于侧抽行程小,故其复位弹簧设计在模具内。  
4 塑件顶出
除成型型芯的顶出外, 每个塑件还加了5 个推杆一并顶出。  
5冷却
由于塑件大加之注射温度较高, 需进行强制冷却, 本模具在定模、动模固定型芯上都加设了水道,不仅如此,还在顶出型芯上加了冷却水道,水从一顶杆中进,在型芯内循环后从另一顶杆中出。
模具制造
由于产品的三维曲面特征,故模具加工难度大,主要是模具加工面复杂, 包括成型型面(三维) 和分型型面(两维半) ,模具尺寸大(1 500mm ×750mm) ,尽管采用了5 轴数控铣床, 但有些零件在加工过程中还是需多次装夹。模具设计采用了二维和三维相结合的方式,在二维用Auto CAD 软件,三维用U G软件,先将塑件产品设计的数模转入U G ,在U G 中进行动、定模、侧滑块的三维设计, 其中一些分型面也借助了U G 软件的相应功能将其找出, 自动编程也是在U G 中进行的。其模具加工过程如下:  
(1) 模架制造,包括四周边的锁紧扣。  
(2) 定模加工,由UG软件编程加工,先加工型腔,后加工侧滑块斜楔安装处等。  
(3) 动模板加工, 即加工动模型芯的安装沉池,侧滑块安装处等。  
(4) 动模型芯部分(除型面) 加工, 加工各动模型芯的周边斜面。  
(5) 将动模型芯装配入动模板,进行紧固(活动型芯需另加装备) 后, 加工动模型面和分型面, 并与定模研配好后,加工出塑件壁厚5mm。  
(6) 拆开动模型芯对8、9、11、12 四型芯之未加工型面进行再加工。  
(7) 侧滑块的加工与研配。  
在加工过程中应尽量减少零件的安装次数, 因为多次定位会降低模具精度。