汽车后视镜密封垫粘定模解决方案
2021-11-20方玉建陈燕林温勇亮
方玉建，陈燕林，温勇亮
（东莞市技师学院，广东东莞 523470）
1 引言
MoldFlow模流分析软件主要用于注射模的设计和仿真优化，它能够在虚拟的环境中模拟特定成型工艺条件下的熔融树脂在浇注系统中的流动直至固化形成制件的动态成型过程，通过利用各种分析工具对成型过程和结果进行观察分析和比对，能在模具制造前发现模具设计中可能存在的诸如浇口位置选择不当、排气不良等问题，针对具体问题通过调整优化注射参数或修改模具设计加以改进，因此降低了模具设计中出现问题的几率，减少了因模具设计不当而造成的加工和试模时间，进而缩短了模具生产制造周期，提高了模具制造生产效率，降低了模具制造成本。因此，模流分析已成为塑料模具设计中必不可少的一环。
2 塑件分析
捷豹汽车后视镜固定座密封垫（见图1）为对称件，左右各一。
图1 密封垫造型
使用注射模工具投影工具（MPV)分析密封垫模型几何属性。
使用塑模部件验证进行厚度分析，显示如下（见图2）：平均厚度：1.2738，最大厚度：3.7693。
图2 厚度分析
该塑件颜色为黑色，公差采用汽车行业标准的1～2级，比一般塑件的3MT稍高，公差值约为1mm，生产批量为中小批量，塑件要求表面光滑，不能有气泡、熔接痕、飞边、填充不足、翘曲和表面白化等缺陷。
该塑件形状共有8个碰穿位，外部没有侧凹和侧凸，主体拔模斜度为2°，内表面基本是外表面的偏置，因TPE材料较软，为保证塑件留在动模，塑件偏下部分设计了一圈深0.7mm的间断凹槽，开模时强制推出。
3 模具结构设计
3.1 浇注系统设计
从壁厚云图可以看出，该塑件厚度颜色梯度从中间向周边递减，中间凸起及平台部分较厚，密封凹槽部位壁厚在平均厚度以下，最大壁厚约是平均壁厚达3倍。壁厚悬殊较大，浇口应从塑件壁厚的地方进胶，这样可以避免塑料溶液直接冲击塑件细小的部位，使型腔内的气体顺利排出，便于塑料溶液顺利充满型腔。
在模具流道设计时，流道应尽量短，以减少热量和压力损失，所以选用热流道进胶（见图3）。
图3 塑件的进胶示意
该模具定模型腔采用镶拼式结构（见图4）。优点：
图4 定模型腔镶件的位置
（1）热流道进胶口与定模型腔装配时易磨损，做定模型腔镶件易于更换。
（2）型腔比较深加工难度比较大，做定模型腔镶件便于型腔的加工。
（3）做定模型腔镶件便于排气。
（4）减少改模成本。
3.2 推出机构设计
该模具顶出较困难，有3个原因：
（1）TPE材料收缩率1.5%，收缩率比较大，塑件变形比较大。
（2）塑件中间有个大的凸起，开模时会产生很大的包紧力。
（3）TPE材质较软，顶出易变形，塑件不易受力。
结合以上3个原因，解决办法有：
（1）在模具顶出设计过程中，把推杆排布更加密集，尽量加大推杆顶出力度，如图5所示。
图5 推杆分布示意
（2）在狭窄的地方增加扁推杆的使用数量。
（3）在塑件的非平面增加推杆，但是此处推杆装配和加工都比较困难，需要放电加工推杆头部，定位推杆杯头。
3.3 温度调节系统设计
模具温度调节系统是指模具型芯和型腔的表面温度。模具温度是否合适、均匀和稳定，对塑件的形状、外观和尺寸精度都有着重要的影响。设置温度调节系统的目的就是通过控制模具温度，使塑件有良好的塑件质量。
TPE塑料流动性较好，用水冷却即可，但是在模具成型过程中，需要塑件快速冷却，所以在运水的排布上较为细密。定模多采用横向运水，动模多采用纵向运水，前动模运水交叉进行，利于模具冷却，如图6所示。
图6 模具冷却水路
4 模具调试与维修
（1）塑件粘定模。
在模具装配后，试模时发现塑件没有随着动模向后移动，而是留在定模，其实这个问题在模具设计的前期，经过MoldFlow模流分析时就发现可能存在粘定模的问题（见图7）。
图7 塑件粘定模
（2）分析粘定模原因。
粘模分为粘定模和粘动模，要视情况而定，产生粘模的原因：
a.抛光不良，若是粘定模，可能就是因为动模抛光比定模抛光好，模具试模在生产过程中开模直接粘在定模。
b.脱模斜度设计不合理，理论上是定模的脱模斜度要比动模大，若相反，则可能导致塑件粘定模。
c.定模开模时存在真空，直接把塑件吸在定模，无法正常脱模，对于外壳、盒类塑件较常见。
d.动模粘模可能是抛光不好，脱模斜度放的太小，模具上有倒扣等。
e.开始时模温太低，塑件对模具的抱紧力太大。
（3）解决粘定模问题。
a.在动模型芯上面增加倒扣。这样塑件会加大与动模的摩擦力，使塑件留在动模一侧。
b.在定模一侧增加弹块。这样在模具开模时弹簧先顶开弹块，弹块会顶出塑件，顶出的距离即是定距螺丝控制的有效距离。
5 结束语
通过合理选用热流道进胶方式，利用循环冷却水路，顺利解决了模具的装配和冷却的问题。通过增加动模型芯倒扣和定模型腔上增加弹块的方式，有效地解决了密封垫粘模的问题，生产实践是可行的，对于类似模具设计有一定的借鉴作用。
