復合內縮順序抽芯的應用

譚永強

摘要：根據產品的特征結構，研發設計了復合內縮順序抽芯，有效解決了因大行程抽芯導致局部膠位與頂出干涉問題。產品的特征影響產品的質量，也決定模具結構的類型和設計方向。在車燈產品裝配特征無法更改和模具空間受限的前提下，對模具內縮結構進行一系列分析，找到通過限位螺絲與彈簧配合的方法，得以實現不同運動行程的復合內縮結構的車燈產品注射成型。此復合內縮可拓展應用于一些多段行程順序運動的結構，并且動作可靠，占用模具空間小，節省模具成本。

關鍵詞：車燈模具;模具設計;復合內縮;順序抽芯;行程

中圖分類號：U463 文獻標志碼：A 文章編號：1009—9492（2021）03—0241—02

0引言

目前，隨著社會經濟的快速發展，汽車已成為當代社會中人們不可缺少的一種重要交通工具。隨著人們的消費理念和追求不斷更新，汽車的質量、外觀、性能也逐漸成為人們重要的選擇考慮因素。對于汽車，車燈就相當于眼睛，是汽車的外觀所在，因此車燈的款式層出不窮，并且對車燈的要求也越來越高，產品的質量、外觀和光學都要有嚴格要求。車燈模具屬高端模具，對模具的設計、加工精度和注塑工藝等要求較高，因此車燈模具也是直接影響到車燈產品外觀質量的重要因素。裝配柱是車燈裝配的常見固定方式，此柱子往往伴隨著搭接筋的形式連接在產品上，這樣可有效降低車燈外觀面的縮痕問題。面對產品這樣的特征，模具往往會設計滑塊或內縮抽芯應對。此模具結構的設計能滿足該特征產品能順利注塑成型及脫模，使車燈產品得以保證其自身組裝和外觀的要求。

1產品介紹與分析

圖1所示為汽車尾燈三色襯框類產品，屬車燈外觀件。1色為透明PMMA料，2色為乳白PMMA料，3色為黑色PC料。

眾所周知，任何組合件的產品都有自身的裝配結構，而BOSS柱是產品中的其中一種裝配結構。一般對于透明產品，設計裝配結構往往會避開外觀可見區域;而對于不透明產品，裝配結構設計在任何位置均不可見。結構位置雖可根據裝配要求自由設計，但BOSS柱卻不可直接設計在正對外觀面的后模面上，如圖2（a）所示，因為BOSS柱根部膠位一般較厚，注塑出來的產品此處對應的外觀面都會存在收縮問題，而此收縮也直接影響車燈產品的外觀及光照效果。故為了降低此外觀問題的風險，產品采用搭接筋的形式來優化BOSS柱的裝配，如圖2（b）所示，避開柱子正對外觀面，而且搭接筋根部的厚度也適當作減小。

2模具結構分析

圖2（a）的產品裝配形式尤為常見，但從模具的角度分析，BOSS柱的搭接式比直接式的結構相對復雜，搭接式的產品結構在模具出模方向上是倒扣形式，模具上需設計滑塊、內縮或斜頂等結構相對應出模，則模具的復雜程度和成本也相對較高。

2.1整體式內縮分析

根據圖3所示的產品結構分析，此BOSS柱搭接筋①位置和其下方的卡扣②均需設計內縮出模，初步分析將這兩個特征設計在一個整體內縮上，運動行程按①位置，最大倒扣行程為30mm設計。按照目前初步模具結構來看，此內縮結構十分普遍。另外從頂出方向分析考慮，該位置的BOSS柱往往需要設計司筒頂出，此司筒剛好正對下方②位置，因此②位置的內縮部分需考慮按行程來設計司筒避空槽，而司筒與②卡扣只有22 mm的距離，若設計整體內縮按30 mm運動，內縮上的②卡扣膠位則必然與司筒避空槽干涉。考慮到頂出方面的司筒不能取消設計，故需否定①、②位置的內縮整體式設計。

2.2分體式內縮分析

為保證②位置內縮的膠位在運動出模不與司筒干涉，且滿足在內縮上的司筒避空槽離膠位還有10 mm封膠距離，則②內縮必須要滿足運動行程為12 mm才能足以保證。當分開單獨兩個內縮設計，由于①和②的內縮運動方向一致，且①位置的膠位倒扣范圍較大，①內縮必需考慮設計水路冷卻，該內縮占用模具空間必然也會較大。因模具空間及強度考慮，②位置的內縮必須與①內縮共用撐機，運動方向一致，故②內縮必然難以滿足單獨的運動行程，因此否定分體式內縮的設計方案。

2.3順序內縮分析

考慮到①和②只有運動行程不一才能滿足不干涉狀態，則打算將②內縮單獨嵌入①內縮中，將此②內縮設計成延時運動，待①內縮運動到18 mm后，再讓②內縮與①內縮同步運動12 mm。從這樣的運動角度考慮出發，對內縮內部進行詳細地剖解設計。以往與延時類相關應用零件有彈簧、拉鉤等，因結構空間限制，只能采用彈簧作延時零件，另外采用山打螺絲作為拉桿和限位，并與彈簧配合使用，使②內縮實現延時和小行程運動。另外將②內縮嵌入①內縮的部分設計為直身作為導向，再結合山打螺絲作為雙重導向，使此②內縮后續的運動更為穩定。因此初步判定該產品的①和②位置采用此順序抽芯的方案較為合理、可行，如圖4所示。

3順序抽芯的設計及工作原理

3.1復合內縮設計原理

復合內縮模具動模裝配如圖5所示。T型塊1固定在內縮1上，并在撐機T槽上作導向滑動，而撐機通過螺絲緊固在C板上。T型塊2固定在底座上，卻在內縮1上作導向滑動，而底座通過螺絲緊固在B板上。通過山打螺絲將內縮2固定在內縮1上，而山打螺絲杯頭與內縮1的開槽保留18mm的延時避空行程，再在內縮2上設計彈簧，使內縮2與內縮1在運動過程中保持18 mm的相對運動，實現內縮與司筒頂出在不干涉狀態下產品能順利成型取件。

3.2模具工作原理

由圖5可知，模具開模時，B板在與A板拉鉤和與c板彈簧的作用力下彈開，使A板與B板仍處于閉合狀態，此時B板與c板先打開，內縮1通過T型塊1受到撐機以及T型塊2的作用力牽引下，分別在撐機和T型塊2的導軌上相對運動，而內縮1相對產品按箭頭方向運動，進行脫扣出模。內縮1開始運動18mm這段行程中，內縮2受到彈簧的作用力下，始終相對產品保持靜止狀態;然后內縮1運動最后12mm這段行程，通過內縮1對山打螺絲杯頭的限制拉動作用下，使內縮2與內縮1同步運動12mm來實現完全脫離產品所有倒扣的膠位;內縮運動完成的同時，B板與c板也完成彈開過程，此時，拉鉤脫離，A板與B板也同步打開分離，開模到一定距離后，通過頂出系統將產品頂出，取件。

模具合模時，頂出系統先復位，然后A板與B板閉合，B板隨后通過定模的閉合受力復位過程中，內縮1受到B板、撐機和T型塊2的作用力下，與內縮2同步運動12mm（內縮2受到彈簧力的作用下），此時內縮2已完全復位;最后內縮1再繼續完成剩余18 mm的復位，此時模具完成合模狀態。

此結構運動可劃分為順序性運動。第一步：行程大的大內抽先運動一定行程，內抽鑲件始終保持靜止;第二步：行程小的內抽鑲件與大內抽同步運動最后剩下的行程。

復合內縮順序抽芯在實際應用中具有如下優點：

（1）可有效解決不同行程的扣位;

（2）結構動作可靠，占用模具空間小，節省模具成本;

（3）機械式運動，沒有油缸驅動帶來的一系列風險問題;

（4）拆卸及維護簡單、方便。

4結束語

結構系統是模具當中的重要核心部分，也是衡量模具設計、生產技術水平高低的一項標準，并且直接影響模具壽命的指標。本文經探索了解，這種復合內抽順序抽芯的構思在考慮抽芯行程不同的情況下顯得很有效，并且在模具空間受限的情況下也可考慮這種做法，能使倒扣行程不同的產品順利、安全脫模。而此結構在產品量產中也證明了這一點，可見這種復合內抽順序抽芯的設計和應用是行之有效的，也可為今后模具上有關類似結構設計提供借鑒作用。