車燈燈罩注射模設計

韓偉

摘 要：本文主要介紹了注射模結構的設計要點和工作原理，分析了車燈燈罩的制造工藝特點。給出了這類模具一些典型的設計方法以及制作出合格塑料制品的過程。

關鍵詞：車燈燈罩 注射模 設計分析

中圖分類號：TQ320.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0087-01

模塑的成型工藝、先進的模具和高效的設備是塑料制品質量保證的三大主要因素、在這三大因素里面，塑料成型模具是最關鍵的一個因素。模具決定著最終產品的性能、規格、尺寸和形狀，塑料成型模具是使得塑料成型順利生產的保證，是確保塑料成型制品品質的關鍵，也決定著新產品的開發。伴隨著汽車工業的蓬勃發展，車燈燈罩的設計和造型也變得種類繁多，對于模具的要求也是越來越高。

1 產品的工藝結構分析

1.1 塑件原材料分析

塑件的成型材料是PMMA（也就是俗稱的有機玻璃），它是一種透光性很強的塑料。是一種開發較早的重要熱塑性塑料。有機玻璃分為無色透明，有色透明，珠光，壓花有機玻璃四種。有機玻璃俗稱亞克力、中宣壓克力、亞格力，有機玻璃具有較好的透明性、化學穩定性，力學性能和耐候性，易染色，易加工，外觀優美等優點。有機玻璃又叫明膠玻璃、亞克力等。

PMMA也就是丙烯酸類樹酯，相應的塑料統稱聚丙烯酸類塑料，聚甲基丙烯酯甲酯在應用范圍上比較廣泛。聚甲基丙烯酸甲酯也就是有機玻璃，它的透光性能非常優秀，92%的陽光都可以通過有機玻璃透過來，但是對紫外線的防護力并不好，73%的紫外線都會透過有機玻璃。有機玻璃在機械強度上表現較好，并且不會受熱或寒冷的影響對其質量或性能造成影響，絕緣抗腐蝕。在里面加入一些添加劑可以對其性能有所提高，如：耐熱、耐摩擦等。該材料廣泛的應用于廣告燈箱，銘牌等方面的制作。

1.2 塑件結構分析

車燈燈罩的總體形狀是球面，外形的最大尺寸是82 mm，為防轉需要在80 mm處設計兩個小的平面，下面延伸出四個小掛腳，模具在設計的時候必須要設置抽芯機構和側向分型。

1.3 塑件表面的質量分析

此類塑件的表面不允許存在毛刺、變形或者凹痕等缺陷，因為塑件是透明的，所以對它的內外表面的質量要求相對較高，球面部分禁止殘留推桿或者澆口的痕跡。

2 模具的成型方案設計

2.1 分型面設計

一般就模具的組成部分而言，通常可以分為兩大種類，即動模與定模，也可以理解為公模或者母模，當兩種模具在收到作用力后會出現閉合，在閉合狀態下兩者之間相接觸的那一部分就被稱為分型面，分型面同樣也可以視為模型以及零件等工件的分割面，呈現意義比較多樣化。分型面在設計階段非常重要，因為分型面設計方案對該產品質量以及模具的結構甚至在設備操作簡易度等方面有直接的影響，在進行分型面的確定工作時，應遵循以下幾點原則，首先手模具的結構，模具結構復雜不易于操作，對加工難度以及側向分形等均有影響，所以在模具結構上盡可能的要求簡單化。其次為塑件脫模提供有力條件，比如當開模之后要盡可能是塑件保持在動模邊緣，這讓可以使注塑機上方的頂出機構得到充分利用，大程度的延緩了側向長距離抽芯使小模具尺寸變小的現象。產品在尺寸的精度上需要得到保障，盡可能的把有精度要求的部分調整在一個模塊上，以此來縮短裝備與制造的誤差。最后是型腔的排氣要保障其順利性，在這一點可以通過對分型面與充填后的型腔表壁重合來實現型腔排氣的順利性。

2.2 澆注系統設計

澆注系統的功能主要是用于對金屬液填充鑄型的速度進行控制以及對鑄型填充時間進行控制，保障金屬液進入鑄型的平穩順利，減少注液流動大對，在澆注時對鑄型造成沖刷的同時防止其他雜質流入型腔，不會在澆注過程中帶入氣體進去，并是鑄件的冷卻時間盡可能的符合凝固標準要求。澆注系統的參數來源主要依據內澆口的面積與橫澆口的總面積以及直澆口的面積。澆注系統的開放式與封閉式主要通過上述所提及的面積比例進行對應的選擇，關于截面積的計算標準以澆注液流澆注垂直接觸的面積比例。當內澆口在總裁面積呈最小化時，澆注系統在很短的時間內就會是金屬液填充滿，短時間內的澆注填充為雜質的進入提供了時間上的隔離，雜質沒有足夠的時間進入填充容器內，所以這種方式也被稱之為封閉式澆注，應用范圍較廣，一般都被優先選擇。當接收澆注的容器口小于澆注液柱面積，這樣的澆注過程會使金屬液澆注不能夠在短時間內完全充實題澆注系統，所以這種澆注方式也被稱之為開放式澆注系統，一般該系統主要應用與特殊工藝上。

澆口杯形狀為漏斗形的鑄件基本都是小型鑄件，早建造過程中基本都是同過鑄型直接被制造出來。盆形的澆口杯也很常見，這種鑄件在大小分類上，介于兩者之間，出于中等型號鑄件，其制造方式一般都是獨立完成，然后放在鑄型上面的。為了是澆注的質量進一步提升，一些鑄件在交口內會特別安置一個過濾裝置，以此保障澆注的純度。

2.3 側抽芯機構設計

塑件的下部掛腳處有側向的凸臺，它與脫模方向垂直，阻礙了成型后的塑件從脫模中脫出。首先應當確定抽芯距，估算出安全可靠的距離并根據實際情況確定距離。綜合諸多因素，需要采用彎銷和滑塊同時安裝在動模的結構，借助推出機構從而四線彎銷和側型芯滑塊之間的相對運動，繼而完成側向分型和抽芯動作。側滑塊需要采用組合式的結構，這樣可以節約貴重的金屬材料，降低成本并方便加工制造，依據車燈燈罩的構成，把滑塊和側型芯分開來設計，接著再重新組裝在一起，采用凹槽定位和螺釘連接。

2.4 頂出系統設計

有一部分塑件成型之后，由于形狀的原因不能自動脫落，而留在型腔里。這就需要有一套裝置將塑件頂出型腔，以方便取走塑件，這套裝置就叫頂出裝置。因為車燈的燈罩是透明的，所以塑件內禁止留有頂桿痕跡。對于本模具則可以采用推件板頂出，在塑件的整個底端面上頂出，這種方法的優點是作用面積很大，頂出力大而且均勻分散，運動相對平穩。

2.5 冷卻系統設計

因為對于車燈的燈罩表面的質量要求很高，所以模具的冷卻系統需要進行合理的設計。需要根據產品的外形，定模型腔需要采用圓周式的冷卻通道，以便于機械加工，進出口應當用隔水柱隔開；型芯要采用噴流式的冷卻通道，在主型芯中間開一個盲孔，盲孔中間插入一根管子，冷卻水在流過管子的時候噴射出來，接著通過管子和凸模之間的縫隙從出水口流出，使得水流能夠發揮其冷卻作用。

3 結語

經過不斷的生產與實踐，模具結構的設計越發趨于合理，通過把彎銷和滑塊同時安裝在動模這種結構，可以實現側向分型抽芯和塑件的頂出同步同時進行，確保了車燈燈罩的外觀與質量，同時使塑件的使用要求得到了滿足。

參考文獻

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