揭晓，周剑贇，钟强强

(1.台州科技职业学院，浙江台州 318020； 2.滨海模塑集团有限公司，浙江台州 318020)

随着汽车工业的快速发展，其内饰件模具也呈现出快速发展势头，此类模具的特点是结构复杂并且有较高的装配精度，因而对产品的尺寸有较高的要求，同时为满足产品智能化、自动化生产的需求，进而对模具的结构也提出相应的要求，由于产品中有多处出现倒扣，并且倒扣的角度各不相同，因此需采用多种滑块机构来实现脱模[1–2]。现以某模具公司的汽车中央通道作为研究对象，对模具机构创新设计。

1 塑件结构与工艺分析

图1 是某款汽车中央通道的产品结构图，产品尺寸为1 117 mm×331 mm×337 mm，平均壁厚为2.5 mm，塑件材料采用聚丙烯[3–4]，收缩率取1.1%，产品中多处出现倒扣等，给脱模造成难度，如图2 所示，图中的A–A，B–B，C–C，D–D 处均存在倒扣。

图1 产品结构图

图2 结构剖视图

2 模具结构设计

2.1 分型面设计

一般模具都设计成动模和定模两部分，由于产品结构复杂，多处出现倒扣，所以多处采用滑块机构，并在多处设计分型面[5–7]，如图3 所示：

图3 各处分型面图

2.2 关键结构设计

(1)模具的脱模机构设计。

图4 为油缸及滑块抽芯机构示意图。图4a 中的产品倒扣，由于角度大于45°，故采用油缸抽芯机构。另一头的产品中也存在倒扣，如图4b 所示，采用普通滑块机构。

图4 油缸及滑块抽芯机构示意图

产品两侧面采用滑块成型，因为两侧为需要皮纹的外观面，两侧没有倒扣处脱模斜度为2°左右，模具脱模时会拉伤皮纹，所以一起用滑块成型(滑块上做皮纹处理)，如图5 所示。

一般此类模具大都采用斜顶机构，此处不采用斜顶成型的原因是：

图5 滑块成型图

①侧面整个倒扣需要两个巨大斜顶，斜顶需要贯穿型芯，但是产品上部结构与加强筋条太多，不可能做到全部规避，成型时斜顶无法顶出[8–9]。

②采用直顶配合斜顶的顶出方式，上面不倒扣的位置采用大直顶，倒扣位置采用斜顶，直顶压着斜顶，使斜顶不用贯穿型芯，也不必受到产品上部结构与加强筋条的干涉，但是此方法因为倒扣位置过大导致斜顶面积会很大，为保证强度必须加大斜顶厚度，产品宽度较窄，两侧做了斜顶后会导致型芯强度不足，会大大缩短模具的使用寿命。而且这种机构需要采用二次顶出机构才能顶出，会大大影响产品的成型周期以及模具加工难度，提高模具生产成本。

经过综合考虑，采用拉块脱扣机构成型，通过拉块脱扣成型原理：因为产品形状特性，只有两个很深的侧面而且加强筋条集中在上部，倒扣在底部位置，底部易拉变形从而使倒扣脱离模具配合顶出机构顶出实现脱模，见图6 所示。

图6 拉块脱扣机构图

拉块运动步骤：首先前模开模→斜导柱带动大滑块滑出脱出产品外侧倒扣→此时拉块弹簧顶住拉块使拉块不跟随大滑块运动→直至大滑块与拉块限位面接触→此时大滑块带动拉块向滑出方向运动→拉块将产品拉变形脱出倒扣→顶出系统将产品顶出。

需要注意的是内六角螺丝的作用：拉块弹簧比较长，在弹簧将拉块往外顶的时候会有一段露出弹簧孔此时很容易发生弯曲，导致弹簧力方向分散弹力不足甚至使机构失效，该螺丝就是为了防止弹簧弹出时弯曲。从滑块后部锁进来是为了安装方便。

(2)模具冷却系统的水路设计。

由于型腔中滑块位置的限制型腔水路无法随形设计[10–11]，所以采用水井设计，如图7 所示，型芯由于产品高且结构复杂，也采用水井设计。滑块空间位置足够，采用随形设计。

图7 型腔及滑块水路图

3 模具整体结构及工作过程

3.1 模具整体结构

模具尺寸为2 200 mm×1 150 mm×1 175 mm，属于较大型模具，整体结构属于一模一腔的两板式热流道模具[12–13]，见图8 所示。

图8 模具整体装配图

3.2 模具工作过程

模具运动过程如下：

模具通过热流道系统注塑→开模→斜导柱带动两侧大滑块以及天侧滑块滑出→小拉块将产品拉形变→地侧滑块在滑块油缸的作用下滑出[14–15]→顶出系统在顶出油缸的作用下顶出→拿出产品→顶出系统在顶出油缸的作用下复位→地侧滑块在滑块油缸的作用下复位→合模，又开始下一轮的注塑循环。

4 结论

应用UG 技术完成了一套汽车中央通道的注塑模具结构设计，采用了多种滑块机构，创新性地采用拉块脱扣机构脱模，使产品能够顺利脱模，合理设计了动定模及滑块水路系统，避免了产品的翘曲变形，经使用，运行良好，说明该模具设计合理。