王加伟

摘 要：汽车控制面板的旋钮开关属于人机交互界面重要的操作零件，为了生产成本较低和实用性比较强的旋钮开关，在分析旋钮开关注塑件结构的情况下利用Pro/E软件对该旋钮注塑模具实施整体设计处理，在选择汽车控制面板旋钮开关和关注注塑模具设计计算的情况下，并应用Moldflow软件对塑件成型过程模拟，有效得出更加合理紧凑的模具结构，且动作也比较稳定可靠，生产的汽车控制面板旋钮成本低和适用性更强。

关键词：Moldflow软件;汽车;控制面板;旋钮开关;注塑模具;设计

汽车控制面板的旋钮开关属于显露在外部及与人接触的注塑件，且在反复旋转的情况下比较容易出现损伤，因此这一旋钮也要具备更好的外观质量及相对较高的机械强度。汽车控制面板旋钮开关结构较简单，为圆筒形的零件，其结果也比较典型，可以适用于不同的控制元件中，其研究也存在着更为广泛的意义[1]。

1 Moldflow软件

基于Moldflow软件能够使得注塑成型从制品设计和模具设计到注塑工艺的确定，完全在并行工程的基础上具体实施，可以充分克服传统串行设计存在的产品开发周期长这一缺点，在对比不同浇口位置和浇注系统等工艺条件下得到的模拟分析结果的时候，得到最佳设计方案。Moldflow优化了模具结构，使得试模次数更少，充分提高开模的成功率，使得注塑成型的工艺条件进一步优化，降低产品制造的相关成本，对新产品投放市场的周期缩短和提升生产企业的经济效益都具有重要影响[2]。

2 注塑模具结构设计

2.1 分型面的设计

汽车控制面板旋钮开关注塑模具在进行设计处理的时候，需要关注其中所包含着的每个注塑件分型面都包含着一个选择或者多个选择，在合理选择分型面的时候，也要使顶杆能够对塑件完好成型具有重要支撑，在选择分型面的时候需要注重分型面要选在注塑件外表面大的轮廓，使塑件在开模后留在动模，注塑时分型面的痕迹不会对注塑模具外观产生不利影响，在以上相关因素考虑的基础上，在有效结合模具的外观特点情况下，使得塑件能保留在动模一侧。

2.2 浇注系统的设计

模具的浇注系统在实际应用的时候，能够进一步推动塑料熔体保持有序平稳地填充到型腔内，其填充和凝固使其所产生的压力可以分散到内部不同部位中，因此，模具的主流道设计的过程中要更加关注和重视将其设计为可拆卸和可更换的浇口套，选择优质钢材减少动模座板的更换次数，降低生产成本，本设计的浇口套样式如下图2。

2.2.1 分流道处理

因为旋钮为小型注塑件，在对定位圈和浇口套一体式及T8A材料等应用的过程中，要求热处理硬度达到为50HRC。分流道的截面形状有圆形和梯形及矩形，圆形截面和半圆形截面加工分析的时候，明显得出圆形截面加工成本更高。合模过程中遇到的困难也相对更大，在实施半圆形截面过程中，半圆截面多数要对一侧模板加工，其操作便利化程度明显会更高，熔料在流道中流动会和模具接触，使塑料冷凝和固化后出现绝热的情况，熔料也就可以达到理想状态，半圆形截面能够充分满足这一要求。同时分流道的排列方式主要包含着平衡式和非平衡式两种，在设计的过程中需要促使其能够设计为一模两腔，在具体应用平衡式布置方式的基础上更大程度上地提升科学合理程度。

2.2.2 浇口类型

平衡式排列方式通常都会从主流道到每个型腔的分流道，且分流道需要有效和浇口的形状及长度保持相等。而这一设计方式通常情况下都是在各型腔均衡进料和补料础上实现的，熔体在两个型腔内填充满的基础上推动型腔压力中心与注射机的中心重合，加工平衡式浇口的时候要确保一致。

浇口类型设计的时候，成型的注塑件浇口也要在分型面中得到更好的设计处理，且模具在开模过程中涉及到的注塑件和浇注系统的凝料也要能够保留在动模的同一侧，这也使得侧浇口的方式成为应用最广泛的形式。侧浇口通常需要满足多型腔注射模具的应用需要，其更加适用于截面尺寸较小的注塑件，冷料穴功能显著，不仅具有储存前锋冷料的作用，也能够在模具开模的时候使得主流道的凝料可以有效从浇口套中拉出来，推动其留在动模一侧的功能更为显著。

2.3 成型零部件工作尺寸的计算

凹模的工作尺寸为包容尺寸，在模具制造的过程中容易受到凹模磨损问题的影响而出现包容尺寸逐渐变大的情况，为了使得磨具的磨损具备较大的修正空间，也要在满足模具装配的需要的时候注重在模具设计的过程中，其包容尺寸也要选择下限尺寸，尺寸公差要选择上偏差，凹模径向尺寸（Lm）根据公式计算：

式中为塑件外形公称的尺度，k则是指塑料的平均收缩率，是塑件尺寸公差，为模具制造公差，为1/3-1/6。

凹模轴向尺寸（Hm）根据公式计算：

式中Hm为塑件高度方向的公称尺寸。

3 结束语

在对Moldflow软件运用下的汽车控制面板旋钮开关注塑模具设计研究分析的时候，根据软件系统和相关公式实施整体二维装配图及各零件二维图绘制处理，Moldflow软件构建三维实体，利用Moldflow软件实施主流道定位圈和浇口套一体式的方式设计处理，在Moldflow软件下浇口部位选取侧浇口，根据Moldflow软件和实际情况实施科学合理的熔体模拟处理，同时在流动及冷却和翘曲分析等方面进一步改变汽车控制面板结构，防止缺陷问题严重的情况下影响模具设计的准确程度，避免Moldflow软件支撑下仍然出现物料在流道中出现滞留的现象，推动物料在流出的时候可以比较顺畅。注塑模具有的結构也会比较简单紧凑，其动作具有稳定可靠的特点，能够满足实际生产的相关要求及具体标准，使得汽车控制面板旋钮开关的质量有效满足设计时相关要求，对回转体类注塑件的模具设计方面也具有比较重要的实践经验支撑和必要借鉴[3-5]。

参考文献：

[1]蔡厚道，王训杰，黄雪梅.基于Moldflow的车载导航面板注塑模具设计[J].塑料工业，2020，48（01）：60-64.

[2]卯声松，张矿伟，郑绪东，王程娅，汤建国，陈焰.基于Moldflow的注塑模具冷却系统有限元分析[J].铸造，2019，68（12）：1407-1410.

[3]谢鹏飞.汽车仪表盘装饰面板注塑模设计及其工艺参数优化[D].安徽工程大学，2019.

[4]邢继军.Moldflow软件在汽车塑料件成型中的应用[J].塑料工业，2019，47（05）：18-20.

[5]邵良臣，王悦，张鹏玉，韩善灵.基于Moldflow的汽车控制面板旋钮开关注塑模具设计[J].塑料工业，2019，47（05）：67-71.