趙欣、張宇航
(1. 長城汽車股份有限公司內(nèi)外飾研究院 071000;2. 長城汽車哈弗技術中心 071000)
塑料制件材料為ABS,為熱塑性塑料,綜合性能較好,有高抗沖、高耐熱等特點,適合制作一般機械、傳動和電訊等零件。因為其吸濕性較強,加工前需要進行干燥處理,避免銀絲、氣泡及強度下降現(xiàn)象。
如圖1所示,為某汽車內(nèi)飾件收納盒,長235.0 mm,寬125.0 mm,平均壁厚為2.5 mm,塑料制件結構十分復雜,其使用面為盒內(nèi)所有的表面,因此安裝在汽車中時,要保證所有露出的面都要光滑無痕,這就對設計模具提出了更高的要求[1]。
首先,確定模具的分型面,即在模具上用來取出澆注系統(tǒng)凝料和塑料制件,可互相分離的接觸表面。分型面的設計是否合理,對于制件質(zhì)量和模具結構復雜程度產(chǎn)生較大的影響。選擇塑料制件的分型面應當按照以下幾項原則:分型面應選擇有助于順暢脫模的一側,有助于導向機構的相關設計;制件的分型面可以選擇在其外形最大輪廓處,如臺階、轉角處,防止在制件上滯留下連接縫的痕跡,確保塑料制件的精度需求,同時方便模具進行加工制造;分型面要選擇有利于模具成型零件的加工制造,利于模具的排氣。
根據(jù)以上要求,汽車內(nèi)飾件收納盒的分型面為收納盒的盒口位置。為解決常規(guī)設計帶來的塑料制件脫模問題,可通過在注塑成型加工工序過程中,在收納盒的型腔壁上加工網(wǎng)狀花紋,使其產(chǎn)生一定的咬合拉力,并在推桿的作用下,將塑料制件頂出模具,從而實現(xiàn)較為輕松的脫模工序[2]。同時,型腔壁上的網(wǎng)狀花紋還能增加裝配時的摩擦力,使收納盒能更加牢固地安裝在汽車上。
澆注系統(tǒng)是從主流道的開始端口到型腔的熔融體流動通道。其作用是在填充和凝固過程中,把注射過程產(chǎn)生的壓力均勻傳遞到每個部分,使塑料制件的熔融體平穩(wěn)地充填到模具型腔中,從而得到的塑料制件組織致密、外形輪廓清晰。澆注系統(tǒng)一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴4部分組成。另外,可以開設一些排氣槽在收納盒的型腔四周分型面上,從而減少了注塑過程產(chǎn)生的氣穴數(shù)量,避免因氣穴造成的填充難度增加,使塑料制件質(zhì)量和性能下降。
冷卻系統(tǒng)中,冷卻水道的設計是否合理,對于整個收納盒成品的質(zhì)量影響較大。因此,需要根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計原則,冷卻水道盡量對稱分布在所成型的汽車收納盒模具周圍,從而保證塑料制件的均勻和全面冷卻,具體還要參考制品的形狀和壁厚來進行設計(圖2)。
本模具采用導柱導向機構。導向機構的作用主要是保證動、定模能夠對準,從而保證塑料件形狀、壁厚和尺寸的穩(wěn)定性。導向機構除了導向和定位的作用外,還能增加承受側壓力的能力,保證模具運動平穩(wěn)。
本文通過進行模具結構創(chuàng)新設計,在一定程度上有效解決了塑料制件的成型加工問題,使該模具制備的塑料制件能順利完成自動脫模。在整個過程中,塑料制件內(nèi)腔加筑的網(wǎng)狀花紋,在增大摩擦、牢固裝配方面,起到較為有效作用,這樣使得整套模具的使用壽命得到提高,制作出來的塑料制件質(zhì)量更為優(yōu)異。
圖1 汽車內(nèi)飾件收納盒示意圖
圖2 汽車收納盒的冷卻系統(tǒng)截面示意圖