车灯灯罩注射模设计

韩伟

摘 要：本文主要介绍了注射模结构的设计要点和工作原理，分析了车灯灯罩的制造工艺特点。给出了这类模具一些典型的设计方法以及制作出合格塑料制品的过程。

关键词：车灯灯罩 注射模 设计分析

中图分类号：TQ320.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0087-01

模塑的成型工艺、先进的模具和高效的设备是塑料制品质量保证的三大主要因素、在这三大因素里面，塑料成型模具是最关键的一个因素。模具决定着最终产品的性能、规格、尺寸和形状，塑料成型模具是使得塑料成型顺利生产的保证，是确保塑料成型制品品质的关键，也决定着新产品的开发。伴随着汽车工业的蓬勃发展，车灯灯罩的设计和造型也变得种类繁多，对于模具的要求也是越来越高。

1 产品的工艺结构分析

1.1 塑件原材料分析

塑件的成型材料是PMMA（也就是俗称的有机玻璃），它是一种透光性很强的塑料。是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机玻璃分为无色透明，有色透明，珠光，压花有机玻璃四种。有机玻璃俗称亚克力、中宣压克力、亚格力，有机玻璃具有较好的透明性、化学稳定性，力学性能和耐候性，易染色，易加工，外观优美等优点。有机玻璃又叫明胶玻璃、亚克力等。

PMMA也就是丙烯酸类树酯，相应的塑料统称聚丙烯酸类塑料，聚甲基丙烯酯甲酯在应用范围上比较广泛。聚甲基丙烯酸甲酯也就是有机玻璃，它的透光性能非常优秀，92%的阳光都可以通过有机玻璃透过来，但是对紫外线的防护力并不好，73%的紫外线都会透过有机玻璃。有机玻璃在机械强度上表现较好，并且不会受热或寒冷的影响对其质量或性能造成影响，绝缘抗腐蚀。在里面加入一些添加剂可以对其性能有所提高，如：耐热、耐摩擦等。该材料广泛的应用于广告灯箱，铭牌等方面的制作。

1.2 塑件结构分析

车灯灯罩的总体形状是球面，外形的最大尺寸是82 mm，为防转需要在80 mm处设计两个小的平面，下面延伸出四个小挂脚，模具在设计的时候必须要设置抽芯机构和侧向分型。

1.3 塑件表面的质量分析

此类塑件的表面不允许存在毛刺、变形或者凹痕等缺陷，因为塑件是透明的，所以对它的内外表面的质量要求相对较高，球面部分禁止残留推杆或者浇口的痕迹。

2 模具的成型方案设计

2.1 分型面设计

一般就模具的组成部分而言，通常可以分为两大种类，即动模与定模，也可以理解为公模或者母模，当两种模具在收到作用力后會出现闭合，在闭合状态下两者之间相接触的那一部分就被称为分型面，分型面同样也可以视为模型以及零件等工件的分割面，呈现意义比较多样化。分型面在设计阶段非常重要，因为分型面设计方案对该产品质量以及模具的结构甚至在设备操作简易度等方面有直接的影响，在进行分型面的确定工作时，应遵循以下几点原则，首先手模具的结构，模具结构复杂不易于操作，对加工难度以及侧向分形等均有影响，所以在模具结构上尽可能的要求简单化。其次为塑件脱模提供有力条件，比如当开模之后要尽可能是塑件保持在动模边缘，这让可以使注塑机上方的顶出机构得到充分利用，大程度的延缓了侧向长距离抽芯使小模具尺寸变小的现象。产品在尺寸的精度上需要得到保障，尽可能的把有精度要求的部分调整在一个模块上，以此来缩短装备与制造的误差。最后是型腔的排气要保障其顺利性，在这一点可以通过对分型面与充填后的型腔表壁重合来实现型腔排气的顺利性。

2.2 浇注系统设计

浇注系统的功能主要是用于对金属液填充铸型的速度进行控制以及对铸型填充时间进行控制，保障金属液进入铸型的平稳顺利，减少注液流动大对，在浇注时对铸型造成冲刷的同时防止其他杂质流入型腔，不会在浇注过程中带入气体进去，并是铸件的冷却时间尽可能的符合凝固标准要求。浇注系统的参数来源主要依据内浇口的面积与横浇口的总面积以及直浇口的面积。浇注系统的开放式与封闭式主要通过上述所提及的面积比例进行对应的选择，关于截面积的计算标准以浇注液流浇注垂直接触的面积比例。当内浇口在总裁面积呈最小化时，浇注系统在很短的时间内就会是金属液填充满，短时间内的浇注填充为杂质的进入提供了时间上的隔离，杂质没有足够的时间进入填充容器内，所以这种方式也被称之为封闭式浇注，应用范围较广，一般都被优先选择。当接收浇注的容器口小于浇注液柱面积，这样的浇注过程会使金属液浇注不能够在短时间内完全充实题浇注系统，所以这种浇注方式也被称之为开放式浇注系统，一般该系统主要应用与特殊工艺上。

浇口杯形状为漏斗形的铸件基本都是小型铸件，早建造过程中基本都是同过铸型直接被制造出来。盆形的浇口杯也很常见，这种铸件在大小分类上，介于两者之间，出于中等型号铸件，其制造方式一般都是独立完成，然后放在铸型上面的。为了是浇注的质量进一步提升，一些铸件在交口内会特别安置一个过滤装置，以此保障浇注的纯度。

2.3 侧抽芯机构设计

塑件的下部挂脚处有侧向的凸台，它与脱模方向垂直，阻碍了成型后的塑件从脱模中脱出。首先应当确定抽芯距，估算出安全可靠的距离并根据实际情况确定距离。综合诸多因素，需要采用弯销和滑块同时安装在动模的结构，借助推出机构从而四线弯销和侧型芯滑块之间的相对运动，继而完成侧向分型和抽芯动作。侧滑块需要采用组合式的结构，这样可以节约贵重的金属材料，降低成本并方便加工制造，依据车灯灯罩的构成，把滑块和侧型芯分开来设计，接着再重新组装在一起，采用凹槽定位和螺钉连接。

2.4 顶出系统设计

有一部分塑件成型之后，由于形状的原因不能自动脱落，而留在型腔里。这就需要有一套装置将塑件顶出型腔，以方便取走塑件，这套装置就叫顶出装置。因为车灯的灯罩是透明的，所以塑件内禁止留有顶杆痕迹。对于本模具则可以采用推件板顶出，在塑件的整个底端面上顶出，这种方法的优点是作用面积很大，顶出力大而且均匀分散，运动相对平稳。

2.5 冷却系统设计

因为对于车灯的灯罩表面的质量要求很高，所以模具的冷却系统需要进行合理的设计。需要根据产品的外形，定模型腔需要采用圆周式的冷却通道，以便于机械加工，进出口应当用隔水柱隔开；型芯要采用喷流式的冷却通道，在主型芯中间开一个盲孔，盲孔中间插入一根管子，冷却水在流过管子的时候喷射出来，接着通过管子和凸模之间的缝隙从出水口流出，使得水流能够发挥其冷却作用。

3 结语

经过不断的生产与实践，模具结构的设计越发趋于合理，通过把弯销和滑块同时安装在动模这种结构，可以实现侧向分型抽芯和塑件的顶出同步同时进行，确保了车灯灯罩的外观与质量，同时使塑件的使用要求得到了满足。

参考文献

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