汽車 管路支架雙色模具設(shè)計

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1、70工程塑料應(yīng)用2010年，第38卷，第7期汽車管路支架雙色模具設(shè)計劉華剛l李威2付宏生1(1.北京電子科技職業(yè)學(xué)院，北京100176;2北京科技大學(xué)，北京100083)摘要介紹了汽車管路支架模具的創(chuàng)新設(shè)計內(nèi)容。采用一模16腔結(jié)構(gòu)，一次完成8個制件，保證了制件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計中包括動、靜模創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計，雙層頂出系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計等。關(guān)鍵詞汽車管珞支架雙色模具聚丙烯／三元，乙丙橡膠長期以來，國內(nèi)汽車管路支架均采用尼龍制造。在汽車運行過程中，質(zhì)地較硬的尼龍支架與較軟的管路反復(fù)摩擦，容易引起管路外層磨損，存在安全隱患。因而國外部分高檔汽車所使用的管路支架是由兩種材料構(gòu)

2、成的。采用由尼龍和軟橡膠制成的管路支架，可以降低汽車運行過程中各種管線間的磨擦，減少意外事故發(fā)生的概率。同時，國內(nèi)外都在積極探索價格低廉的雙色管路支架的生產(chǎn)方法，但由于材料的性價比對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而影響了模具的設(shè)計與制造等，直沒有找到合適的解決辦法。為此，研制合適的汽車管路支架模具對提高支架產(chǎn)品的性能有著重要的意義。1汽車管路支架零件結(jié)構(gòu)分析及技術(shù)要求1.1結(jié)構(gòu)分析汽車管路支架外形及結(jié)構(gòu)圖如圖l所示。該制件外形尺寸為80mm×31.7mmx13mm；外部結(jié)構(gòu)材料為聚丙烯（PP），內(nèi)襯結(jié)構(gòu)材料為柔軟的熱塑性彈性體，即PP／三元乙丙橡膠（EPDM）共混物。外側(cè)件和內(nèi)側(cè)

3、件的連接采用鉤子連接形式，以便提高內(nèi)襯和外部支架兩種材料的配合效果。圖1汽車管路支架外形及結(jié)構(gòu)圖1.2技術(shù)要求由該模具生產(chǎn)的新型管路支架產(chǎn)品，應(yīng)保證在使用中兩部分結(jié)構(gòu)不易于脫落；確保模具使用壽命達(dá)到80萬次以上；流道內(nèi)的熔體流動、溫度分布情況、平衡填充情況合理。該模具開發(fā)的難點在于雙色模具采用何種動、靜模結(jié)構(gòu)及雙色模具雙層的頂出設(shè)置問題。2澆注系統(tǒng)的設(shè)計由于一次成型制件較多，為確保每一個制件的質(zhì)量，需設(shè)計合理的流道系統(tǒng)。采用了CAE軟件對流道內(nèi)的熔體流動、溫度分布、平衡填充等’情況進(jìn)行了分析，采取了在流道轉(zhuǎn)向部位增設(shè)流量調(diào)節(jié)閥的措施，調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)熔體的流量和壓力。

4、根據(jù)調(diào)節(jié)部位信號自動控制閥門的開度，從而達(dá)到熔體流量和壓力的調(diào)節(jié)。通過該裝置可以調(diào)節(jié)射膠流的溫度層分布狀態(tài)，達(dá)到了保證充填平衡，提高制件合格率的目的。另外采用最短流道設(shè)計方案，以達(dá)到節(jié)約塑膠原料的目的。2.1主流道的設(shè)計主流道開設(shè)在主流道襯套上，截面為圓形。模具錐臺角度α取30，主流道口直徑為4.0mm，主流道長度取55.5mm0澆口套選用優(yōu)質(zhì)鋼材TIO，熱處理后硬度要求為HRC5860。主流道內(nèi)壁粗糙度為0.8，熱處理后的硬度為HRC5860，拋光時沿軸向進(jìn)行。2.2冷料井的設(shè)計冷料井開設(shè)在模具中與主流道大端相對的模板上，以接收注塑機噴嘴前端的冷料。本套模具在設(shè)計過

5、程中選用Z形冷料井，該結(jié)構(gòu)便于拉料桿將主流道凝料拉出。2.3分流道的設(shè)計分流道系統(tǒng)包括分流道和支流道，它們起連接主流道和澆口的作用。分流道系統(tǒng)的設(shè)計包括分流道系統(tǒng)的截面形狀、流道尺寸及澆口平衡等內(nèi)容。由于該模具采用一模16腔，對于多模型模具一定要設(shè)置分流面。筆者采用了線形排列的平衡式分流道布置形式，如圖2所示。圓形排列的平衡式分流道布置能夠達(dá)到最佳的熱平衡和熔體流動平衡。收稿日期：2010-05-19劉華剛，等：汽車管路支架雙色模具設(shè)計71(a)(b)a一外部結(jié)構(gòu)流道：b一內(nèi)襯結(jié)構(gòu)流道圖2分流道分布形式2.4澆口的設(shè)計本套模具采用最適合于自動化多型腔模具生產(chǎn)的潛澆口，

6、它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其潛入模板或頂桿中，并與型腔相連，如圖3所示。(a)(b)a內(nèi)襯結(jié)構(gòu)處的澆口；b一外部結(jié)構(gòu)處的澆口圖3澆口設(shè)計稱為脫模機構(gòu)，也稱為頂出機構(gòu)或脫模裝置。脫模機構(gòu)的動作方向與模具的開模方向是一致的［l］。本套雙色模具采用推桿脫模機構(gòu)。推桿脫模機構(gòu)的主要特點是頂出脫模力均勻、運動平穩(wěn)、不需設(shè)置復(fù)位裝置。推桿脫模機構(gòu)主要由推出零件、回程零件、固定零件、定位零件和導(dǎo)向零件組成［2］。本套模具的頂出系統(tǒng)和一般模具相比有所創(chuàng)新，采用雙層頂出系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。動模型腔帶有頂針板，在第一次注塑后不進(jìn)行頂出，待第二次注塑完成后頂針板1帶動頂針，頂針推動頂針

7、板2使流道與制件共同頂出，制件從模具上脫落，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。J咱哥墜頂針頂針板2頂針板1圖6模具雙層頂出系統(tǒng)5管路支架模具整體結(jié)構(gòu)及工作過程5.1管路支架模具整體結(jié)構(gòu)3成型零部件設(shè)計考慮到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)效率，汽車管路支架雙色模具設(shè)置16個型腔，型腔布局左右各8腔，左右對稱。型腔UG造型圖如圖4所示，型芯UG造型圖如圖5所示。圖4動模型腔UG造型圖根據(jù)汽車管路支架零件的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求，并為保證制件質(zhì)量、生產(chǎn)效率及模具成本，設(shè)計的雙色模具整體結(jié)構(gòu)如圖7所示。AA-ABB-B4脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計圖5型芯UG造型圖圖7汽車管路支架模具裝配圖注射成型每一循環(huán)中