汽车管路支架双色模具设计及分析

2013-11-16薛长鸣

中国新技术新产品 2013年16期

薛长鸣

（上海亚大汽车塑料制品有限公司,上海 201708）

随着社会经济的持续发展，注塑工业在现代化社会中具有重要的地位。科学技术的不断提高和发展，注塑模工业的发展也在不断加强。目前我国大部分工业生产中大多数会用到注塑模，而且技术水平也在不断提高和改进，如有的电视机的外壳就采用的是注塑模。各行业的不断推进和发展，汽车轮胎制造方面的有了更高的要求，本文关于汽车管路支架安全制作方面进行了探析。

1 汽车管路支架零件结构分析

首先根据汽车管路支架存在的问题进行分析之后，要在原来的基础上在材料和结构给予创新。管路的内部结构材料应该选用的是软材料，外部结构采用的是聚丙烯高分子材料。在开发新型的管路支架时要注意结构应该汽车在运行过程中，不会出现脱落的现象，保证新的模具使用寿命在80万次以上。同时关于注塑材料的具体情况还应该合理计划和分配，本文主要研究的是双色模具，具体发热设计和分析还需要进一步的研究。

1.1 管路支架的模具整体结构

在新的研究过程中药充分考虑到内衬材料的选择，以及新的技术工艺和材料要求，在设计思路上要有新的突破，力求满足双色模具结构创新发展要求。

管路支架结构设计，首先管路支架结构的内衬和外部的尼龙材料之间的结合要合理，主要目的是为了保证汽车管路支架内衬材料的使用寿命，同时降低汽车在运行过程中出现的磨损程度。管路支架内衬材料的选择要合理，在实际研究过程中发现了一种热塑弹性体材料，具有较好的性能，并且价格比较便宜是合适的选择。热塑弹性体材料中含有聚丙烯和三元乙丙橡胶，其中聚丙烯单独使用其韧性比较差，而且会受到一些因素的限制等不良影响，因此聚丙烯和三元乙丙橡胶相混合就能明显改变聚丙烯存在的不合理因素，提高了韧性。三元乙丙橡胶有较好的耐老化和耐介质的性能，与聚丙烯相结合还具有很强的抗疲劳性，耐磨型和抗撕裂强度等优点，在工业领域中得到了广泛的应用。因此汽车管路支架内衬材料选择这两种材料性结合是理想中支架内衬材料。

图1

管路支架内外层材料结合部形式设计如图1所示（新型开发出的结构形式）：

主要是为了保证聚丙烯和三元乙丙橡胶材料结构与尼龙材料外部结构结合更加紧密，确保质量安全，因此需要改进管路支架的外层结构形式，进一步提高两种材料结合程度。

1.2 设计方案

首先在设计过程中要以质量，生产那效率和模具成本等主要前提条件，然后进一步确定双色模具结构设计。型腔数以及材料确定要考虑的是管路支架结构和生产效率，在设计过程中模具有16个型腔，为了保证使用寿命，采用的是P20材料，电渣重融技术，使得生产出的模具具有较高的高温强度和韧性以及抗回火软化性能等的优势。流道设计要能够保证一个制件的质量，流道系统设计要合理，因此在注塑材料是采用的是CAE软件。流道设计方案也能减少使用塑胶原料，流道的说转向部位应该增加流量调节阀，能够控制流量和夜里大小，保证填充的有效性，提高产品的质量和合格率。冷却系统设计要根据模具的空间大小，静模采用的是多层直通式水道冷却，动模采用的是水道中加装隔水板结构，增强冷却效果。双层顶出系统设计要能够实现自动化生产，支撑部件选用的是CI5080型号较合适。

2 双色注塑机的选择和浇注系统的设计

双色注塑机注射模具设计与所使用的注射机密切相关，因此要求在选择过程中注射功率，精度控制和液压系统的反应速度以及合模系统的刚度。注射机技术应用规范校核包括最大的注射量，注射压力和开模行程以及模具厚度尺寸。

浇注系统主要是将注塑机的熔融塑料输送到奥各型腔中，因此系统在设计过程中尺寸和形状很重要。在主流道设计过程中浇口套选用的是优质的钢材T10，如图2所示：

分流道系统在设计过程中为了减少摩擦损失，完成充填，能够达到均匀快速的填充型腔。因此分流设计分流道系统的截面形状和流道的尺寸大小等应该符合其设计要求，避免在实际应用过程中出现差错，提高质量和生产效率。

浇口设计过程中重要的是浇口的截面尺寸，位置和种类的正确选择与塑件的质量有直接的俄关系。如下图：

图2

图3 软胶流道示意图

图4 硬胶流道示意图

图5 软胶浇口

图6硬胶浇口

图7

图8

3 成型的零部件设计

成型零部件是模具型腔的零件，其中型腔直接与高温塑件相接触，因此需要确定足够的精度和表面粗糙度，保证塑件的外观形状。汽车管路支架双色模具设计由16个型腔，型腔在具体的布局过程中一般是分为两部分，左右各8腔，要求对称。在注塑成型生产过程中对于热塑性注塑成型制品收缩率往往会受到塑料品种和制品特性以及注塑工艺等的影响，塑料品种不用，其收缩率也会不同。如下图动模模腔UG造型图：

4 脱模结构设计和冷却系统设计

注射件成型之后要能够准确无误的从模具中脱出，双色模具一般旋转式双色注塑机不能够实现完整的脱模。因此需要采用不同的动，定模结构，并将其模型芯分为两个部分，一边能够旋转，一边不能旋转，从而实现完整脱模。根据上述的分析本文所研究的汽车管路支架双色模具采用的是推杆脱模机构，运行过程比较平稳，均匀。主要构成零件有固定和定位以及导向，回程零件等组成。如下图所示推杆脱模机构：

冷却系统一般是在型腔附近钻冷却水孔，在本文研究中管路支架双色模具采用的是动，静两种不同的结构形式。根据模具的空间大小，静模采用的是多层直通式水道冷却，动模采用的是水道中加装隔水板结构，增强冷却效果。

为了管路支架内外层材料能够满足新的结构形式要求，因此需要在传统设计上进行创新和改进。传统的双色模具设计采用的是不同的定模，但是动模相同。管路支架的外层采用的是硬胶，内层采用的是软胶，因此在旋转时注塑不能更好的完成。所以采用不同的动，定模结构，并将其型芯分为两个部分，进行两次开模，顶出和旋转，使得工艺效果达到最佳状态。顶出系统设计在第一注塑后不能顶出，第二次注射完之后利用顶针板带动顶针，让产品能够完整的从模具中脱落出来。