某新能源汽车塑料顶盖外装饰板注射模设计

0 引言

汽车顶盖作为消费者直接接触的外覆盖件，品质要求高，成型难度较大

。为了顺应当下汽车轻量化设计的趋势，在保证顶盖使用强度的基础上，采用塑料及复合材料代替钣金材料，进行轻量化设计

，可以起到减轻质量的作用，降低汽车的油耗或电能

。

针对某新能源车型的塑料顶盖外装饰板，综合运用CAD/CAE技术对其进行模具设计与模流分析，并介绍了模具设计中的关键技术要点。

1 塑件分析

塑料顶盖外装饰板材料一般为ABS、改性PP，如PP-20、PP-T30等，综合成本及性能考虑，该新能源车型塑料顶盖外装饰板制品材料选用PP-T30

。图1所示为该新能源车型顶盖外装饰板，外形尺寸为1 249 mm×1 267 mm×238 mm，主壁厚为3 mm，质量为5.48 kg。顶盖外装饰板为外观喷涂件，外观面不能存在熔接痕、流痕、缩印等缺陷，同时由于其直接装配在钣金上，对注射成型后的尺寸也有较高的要求。

2 模具方案设计

2.1 浇口数量及浇口位置确定

根据顶盖外装饰板的造型特点，如果采用常规的模具设计方案，即从待成型制品外观面侧设计进料点，则进料点只能布置在制品的周圈，由于进料点距离中部区域的距离过长，导致中间区域存在填充困难、熔接痕难以控制等外观问题，并且尺寸变形量也较大。因此经过分析，对该顶盖外装饰板模具采用倒装设计方案，即从待成型制品背面侧设计进料点。

综上所述，在现代社会发展中，地铁是被广泛使用的一种工具，不仅给人们的出行带来了便利，同时也节约了人们的大量时间。但是地铁存在很大的特殊性，施工中对安全的要求很高，同时在地铁施工过程中最重要的一项工作就是防水。想要给人们提供一个优质的交通环境，就要在地铁防水技术上加强管理。由于地下工程是一项很复杂的工程，所涉及的项目较多，若施工的其中一个环节有误差，就会给防水作业带来一定的影响。因此，施工过程中，要针对防水工作进行控制，才能让地铁施工得到保障，给人们提供更便捷、更安全的出现。

由于塑件尺寸较大，不易填充且注射压力要求高，需设计多点进料。经Moldflow优化分析，决定采用15点针阀式进料，进料点位布局如图2所示。其中点1、2、3采用侧浇口，浇口尺寸20 mm×1.2 mm；其余进料点设在待成型制品背面，浇口尺寸为

5 mm。同时，热流道内径尺寸为

22 mm，针阀直径为

8 mm。

模具结构方案经批量生产验证后，模具零件动作平稳，脱模顺畅，制品成型质量得到了有效保证，达到了预期的设计效果。根据顶盖外装饰板模具的设计过程，得到如下结论。

2.2 模具零件钢材

由于该顶盖外装饰板外观表面需要进行喷涂处理，对模具型腔板钢材的抛光性能有一定的要求。综合评估模具质量、成本与使用寿命等因素，该顶盖外装饰板模具型腔板钢材采用宝钢718H，型芯钢材采用宝钢P20。

制品背面的卡扣座安装结构及其他倒扣面由斜推机构成型和脱模，如图8所示。

顶盖外装饰板注射成型中，模具温度影响制品的成型质量（变形、尺寸精度、力学性能和表面质量）和生产效率，因此需要根据材料性能与成型工艺的要求进行温度调节系统设计

。顶盖外装饰板模具的温度调节系统包括热流道加热及冷却系统和型腔板、型芯的冷却。

2.3 模具推出机构

该顶盖外装饰板模具采用倒装设计方案，如图4所示，模具主要推出机构包括斜楔组件、斜推组件。

模具斜楔机构如图7所示，主要包括弹块主体、氮气弹簧、导向条、限位块。斜楔机构安装在型腔板上，模具开模过程中在氮气弹簧的作用力下，斜楔沿导向条的方向运动，以退出塑件在开模方向上的倒扣，斜楔的运动行程由限位块确定。

热流道的加热及冷却系统由热流道公司提供，但由于此模具为倒装模，对于进料点直接搭接在制品背面的热流道顺序阀进料点位，为了避免因喷嘴温度过高而导致制品外观面上产生缩痕、亮印等外观缺陷，模具设计了热流道冷水套，如图9所示。

其次是建立声学模型。在所有的Kaldi的测试运行中，使用预定义培训脚本，这些脚本仅针对输入数据进行了调整。在测试运行中，在实验语料库中使用具有LDA+MLLT+SAT+fMLLR的GMM模型之上的DNN。

为了避免在制品装车的主视区域出现分型线，模具采用了斜楔机构。采用斜楔后分型线如图6所示，顶盖外装饰板两侧面原来外漏的分型线被设计在

角内侧，制品装车后此位置的分型线不可见；同时，斜楔的另一条分型线设计在顶盖外装饰板的中部区域，制品装车后此区域处于车顶，是汽车的非主视区域，分型线不易被观察到。

2.3.1 斜楔机构

2.3.2 斜推机构

据国际糖尿病联盟的报告显示，2017年全球妊娠期糖尿病(GDM)的发生率约14%[1]。近年来，我国GDM发病率明显增高，部分地区报道的发生率已达19.7%[2]。GDM产妇是糖尿病(DM)的高危人群，远期发生DM的风险明显增加[3-4]。GDM产妇产后进行血糖随访能够及时发现血糖异常，通过干预有效减少或减缓DM及其并发症的发生。但是，目前GDM产妇产后随访率普遍偏低，平均复查率<50%[5]。

2.4 温度调节系统

中期受地壳、气候变化的影响，这里发展为准平原化的内陆环境，降雨量明显减少；但网状河流比较发育，斜坡地带的成煤堆积物远不如坑洼处的泥炭沼泽丰富，并对煤层进行了冲蚀充填于泥炭沼泽，起到了填平补齐作用，导致了煤层变化大，尖灭现象较多，并有较大面积的薄煤带形成。

按制品脱模分析，顶盖外装饰板两侧面后端区域的分型线位于外观面的

角上，如图5所示。顶盖外装饰板装车后，此分型线外漏区域处于车辆侧面外观主视区域，外观等级要求高，故不允许分型线外漏。

为避免制品冷却不均匀而导致翘曲变形，顶盖外装饰板模具的型腔板、型芯冷却水路设计除了遵循冷却系统设计的一般原则

外，还有以下设计特点：①沿制品形状尽量设计随形水路，尽可能使所有冷却管道与型腔表面的距离相等，保证均匀冷却，减小制品翘曲变形量，冷却水路如图10所示；②水孔直径为

15 mm，水井直径为

24 mmn，保证了足够的传热面积；③水路之间的间距为60 mm，水路距型腔表面为20～25 mm，距其他非胶位面＞15 mm；④模具采用集中供水方式，设计集水块与注塑机连接；⑤单组冷却回路的长度保证在3 m以内，进、出口冷却水温差在3℃以内；⑥型腔板、型芯温度独立控制。

2018年11月9日上午，“产区特色传承和创新发展论坛”在宿迁恒力国际大酒店举行，会议由著名白酒专家高景炎主持。一方水土养一方人，一条河流产一方好酒。黄淮自古就是出好酒的地方，黄淮名酒带地处黄淮两大流域之间的苏、鲁、豫、皖交界处，深受黄淮两大水系影响，地处南北交界处，拥有极其独特的气候和地理环境，这里的气候四季分明，是酿造绵柔淡雅型浓香美酒的天然宝地。

3 结束语

根据倒装模的设计经验，如果热流道第1个开启点直接设在待成型制品背面的进料点，则常会在该进料点对应位置的外观面产生明显的浇口痕迹。为避免浇口痕迹的产生，选择点1作为热流道顺序阀的第一开启点。综合分析后，该顶盖外装饰板模具的热流道顺序阀开启顺序为：点1→点2/3→点4/5/6/7→点8/9→点10/11→点12/13→点14/15。图3所示为MoldFlow制品变形分析结果，制品整体变形均匀且变形较小，满足设计要求。

（1）采用CAD/CAE技术，缩短了顶盖外装饰板模具开发周期，降低了开发成本。

（2）在顶盖外装饰板模具设计过程中，浇口方案的选择对制品变形影响较大，实践证明通过注射成型仿真分析确定浇口方案是快捷有效的方法。

（3）采用倒装模的方案解决了制品无法最优布置进料位置的难题，获得了良好的注射填充工艺。

根据保护动作报告及录波数据分析，110kV阳石甲线发生单相高阻接地故障时，各保护动作情况可以分为以下四个阶段：

（4）采用斜楔机构，实现了对顶盖外装饰板侧面主视区域外漏分型线的优化设计。

（5）随形冷却水路的设计方案提高了顶盖外装饰板模具的冷却效率，缩短了成型周期，保证了制品的成型质量。

[1]庄百亮,徐 清,韩贤胜,等.碳纤维汽车顶盖模压成型模具设计开发[J].机电产品开发与创新,2021,34(4):9-11.

[2]中 良.汽车轻量化要求下的工艺和材料创新[J].汽车工艺师,2017(10):35-37.

[3]黄思娟,郝加杰,危学兵,等.浅谈塑料顶盖外装饰板总成的设计[J].时代汽车,2019(5):88-92.

[4]石 波,郝加杰.汽车高光格栅注射模设计[J].模具工业,2021,47(8):54-57.

[5]石世铫.注塑模具设计与制造教程[M].北京:化学工业出版社,2017:68-76.