譚永強(qiáng)

摘要：根據(jù)產(chǎn)品的特征結(jié)構(gòu)，研發(fā)設(shè)計(jì)了復(fù)合內(nèi)縮順序抽芯，有效解決了因大行程抽芯導(dǎo)致局部膠位與頂出干涉問題。產(chǎn)品的特征影響產(chǎn)品的質(zhì)量，也決定模具結(jié)構(gòu)的類型和設(shè)計(jì)方向。在車燈產(chǎn)品裝配特征無法更改和模具空間受限的前提下，對(duì)模具內(nèi)縮結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列分析，找到通過限位螺絲與彈簧配合的方法，得以實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)行程的復(fù)合內(nèi)縮結(jié)構(gòu)的車燈產(chǎn)品注射成型。此復(fù)合內(nèi)縮可拓展應(yīng)用于一些多段行程順序運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，并且動(dòng)作可靠，占用模具空間小，節(jié)省模具成本。

關(guān)鍵詞：車燈模具;模具設(shè)計(jì);復(fù)合內(nèi)縮;順序抽芯;行程

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009—9492（2021）03—0241—02

0引言

目前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車已成為當(dāng)代社會(huì)中人們不可缺少的一種重要交通工具。隨著人們的消費(fèi)理念和追求不斷更新，汽車的質(zhì)量、外觀、性能也逐漸成為人們重要的選擇考慮因素。對(duì)于汽車，車燈就相當(dāng)于眼睛，是汽車的外觀所在，因此車燈的款式層出不窮，并且對(duì)車燈的要求也越來越高，產(chǎn)品的質(zhì)量、外觀和光學(xué)都要有嚴(yán)格要求。車燈模具屬高端模具，對(duì)模具的設(shè)計(jì)、加工精度和注塑工藝等要求較高，因此車燈模具也是直接影響到車燈產(chǎn)品外觀質(zhì)量的重要因素。裝配柱是車燈裝配的常見固定方式，此柱子往往伴隨著搭接筋的形式連接在產(chǎn)品上，這樣可有效降低車燈外觀面的縮痕問題。面對(duì)產(chǎn)品這樣的特征，模具往往會(huì)設(shè)計(jì)滑塊或內(nèi)縮抽芯應(yīng)對(duì)。此模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能滿足該特征產(chǎn)品能順利注塑成型及脫模，使車燈產(chǎn)品得以保證其自身組裝和外觀的要求。

1產(chǎn)品介紹與分析

圖1所示為汽車尾燈三色襯框類產(chǎn)品，屬車燈外觀件。1色為透明PMMA料，2色為乳白PMMA料，3色為黑色PC料。

眾所周知，任何組合件的產(chǎn)品都有自身的裝配結(jié)構(gòu)，而BOSS柱是產(chǎn)品中的其中一種裝配結(jié)構(gòu)。一般對(duì)于透明產(chǎn)品，設(shè)計(jì)裝配結(jié)構(gòu)往往會(huì)避開外觀可見區(qū)域;而對(duì)于不透明產(chǎn)品，裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在任何位置均不可見。結(jié)構(gòu)位置雖可根據(jù)裝配要求自由設(shè)計(jì)，但BOSS柱卻不可直接設(shè)計(jì)在正對(duì)外觀面的后模面上，如圖2（a）所示，因?yàn)锽OSS柱根部膠位一般較厚，注塑出來的產(chǎn)品此處對(duì)應(yīng)的外觀面都會(huì)存在收縮問題，而此收縮也直接影響車燈產(chǎn)品的外觀及光照效果。故為了降低此外觀問題的風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)品采用搭接筋的形式來優(yōu)化BOSS柱的裝配，如圖2（b）所示，避開柱子正對(duì)外觀面，而且搭接筋根部的厚度也適當(dāng)作減小。

2模具結(jié)構(gòu)分析

圖2（a）的產(chǎn)品裝配形式尤為常見，但從模具的角度分析，BOSS柱的搭接式比直接式的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，搭接式的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在模具出模方向上是倒扣形式，模具上需設(shè)計(jì)滑塊、內(nèi)縮或斜頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)出模，則模具的復(fù)雜程度和成本也相對(duì)較高。

2.1整體式內(nèi)縮分析

根據(jù)圖3所示的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析，此BOSS柱搭接筋①位置和其下方的卡扣②均需設(shè)計(jì)內(nèi)縮出模，初步分析將這兩個(gè)特征設(shè)計(jì)在一個(gè)整體內(nèi)縮上，運(yùn)動(dòng)行程按①位置，最大倒扣行程為30mm設(shè)計(jì)。按照目前初步模具結(jié)構(gòu)來看，此內(nèi)縮結(jié)構(gòu)十分普遍。另外從頂出方向分析考慮，該位置的BOSS柱往往需要設(shè)計(jì)司筒頂出，此司筒剛好正對(duì)下方②位置，因此②位置的內(nèi)縮部分需考慮按行程來設(shè)計(jì)司筒避空槽，而司筒與②卡扣只有22 mm的距離，若設(shè)計(jì)整體內(nèi)縮按30 mm運(yùn)動(dòng)，內(nèi)縮上的②卡扣膠位則必然與司筒避空槽干涉。考慮到頂出方面的司筒不能取消設(shè)計(jì)，故需否定①、②位置的內(nèi)縮整體式設(shè)計(jì)。

2.2分體式內(nèi)縮分析

為保證②位置內(nèi)縮的膠位在運(yùn)動(dòng)出模不與司筒干涉，且滿足在內(nèi)縮上的司筒避空槽離膠位還有10 mm封膠距離，則②內(nèi)縮必須要滿足運(yùn)動(dòng)行程為12 mm才能足以保證。當(dāng)分開單獨(dú)兩個(gè)內(nèi)縮設(shè)計(jì)，由于①和②的內(nèi)縮運(yùn)動(dòng)方向一致，且①位置的膠位倒扣范圍較大，①內(nèi)縮必需考慮設(shè)計(jì)水路冷卻，該內(nèi)縮占用模具空間必然也會(huì)較大。因模具空間及強(qiáng)度考慮，②位置的內(nèi)縮必須與①內(nèi)縮共用撐機(jī)，運(yùn)動(dòng)方向一致，故②內(nèi)縮必然難以滿足單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)行程，因此否定分體式內(nèi)縮的設(shè)計(jì)方案。

2.3順序內(nèi)縮分析

考慮到①和②只有運(yùn)動(dòng)行程不一才能滿足不干涉狀態(tài)，則打算將②內(nèi)縮單獨(dú)嵌入①內(nèi)縮中，將此②內(nèi)縮設(shè)計(jì)成延時(shí)運(yùn)動(dòng)，待①內(nèi)縮運(yùn)動(dòng)到18 mm后，再讓②內(nèi)縮與①內(nèi)縮同步運(yùn)動(dòng)12 mm。從這樣的運(yùn)動(dòng)角度考慮出發(fā)，對(duì)內(nèi)縮內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)地剖解設(shè)計(jì)。以往與延時(shí)類相關(guān)應(yīng)用零件有彈簧、拉鉤等，因結(jié)構(gòu)空間限制，只能采用彈簧作延時(shí)零件，另外采用山打螺絲作為拉桿和限位，并與彈簧配合使用，使②內(nèi)縮實(shí)現(xiàn)延時(shí)和小行程運(yùn)動(dòng)。另外將②內(nèi)縮嵌入①內(nèi)縮的部分設(shè)計(jì)為直身作為導(dǎo)向，再結(jié)合山打螺絲作為雙重導(dǎo)向，使此②內(nèi)縮后續(xù)的運(yùn)動(dòng)更為穩(wěn)定。因此初步判定該產(chǎn)品的①和②位置采用此順序抽芯的方案較為合理、可行，如圖4所示。

3順序抽芯的設(shè)計(jì)及工作原理

3.1復(fù)合內(nèi)縮設(shè)計(jì)原理

復(fù)合內(nèi)縮模具動(dòng)模裝配如圖5所示。T型塊1固定在內(nèi)縮1上，并在撐機(jī)T槽上作導(dǎo)向滑動(dòng)，而撐機(jī)通過螺絲緊固在C板上。T型塊2固定在底座上，卻在內(nèi)縮1上作導(dǎo)向滑動(dòng)，而底座通過螺絲緊固在B板上。通過山打螺絲將內(nèi)縮2固定在內(nèi)縮1上，而山打螺絲杯頭與內(nèi)縮1的開槽保留18mm的延時(shí)避空行程，再在內(nèi)縮2上設(shè)計(jì)彈簧，使內(nèi)縮2與內(nèi)縮1在運(yùn)動(dòng)過程中保持18 mm的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)縮與司筒頂出在不干涉狀態(tài)下產(chǎn)品能順利成型取件。

3.2模具工作原理

由圖5可知，模具開模時(shí)，B板在與A板拉鉤和與c板彈簧的作用力下彈開，使A板與B板仍處于閉合狀態(tài)，此時(shí)B板與c板先打開，內(nèi)縮1通過T型塊1受到撐機(jī)以及T型塊2的作用力牽引下，分別在撐機(jī)和T型塊2的導(dǎo)軌上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而內(nèi)縮1相對(duì)產(chǎn)品按箭頭方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行脫扣出模。內(nèi)縮1開始運(yùn)動(dòng)18mm這段行程中，內(nèi)縮2受到彈簧的作用力下，始終相對(duì)產(chǎn)品保持靜止?fàn)顟B(tài);然后內(nèi)縮1運(yùn)動(dòng)最后12mm這段行程，通過內(nèi)縮1對(duì)山打螺絲杯頭的限制拉動(dòng)作用下，使內(nèi)縮2與內(nèi)縮1同步運(yùn)動(dòng)12mm來實(shí)現(xiàn)完全脫離產(chǎn)品所有倒扣的膠位;內(nèi)縮運(yùn)動(dòng)完成的同時(shí)，B板與c板也完成彈開過程，此時(shí)，拉鉤脫離，A板與B板也同步打開分離，開模到一定距離后，通過頂出系統(tǒng)將產(chǎn)品頂出，取件。

模具合模時(shí)，頂出系統(tǒng)先復(fù)位，然后A板與B板閉合，B板隨后通過定模的閉合受力復(fù)位過程中，內(nèi)縮1受到B板、撐機(jī)和T型塊2的作用力下，與內(nèi)縮2同步運(yùn)動(dòng)12mm（內(nèi)縮2受到彈簧力的作用下），此時(shí)內(nèi)縮2已完全復(fù)位;最后內(nèi)縮1再繼續(xù)完成剩余18 mm的復(fù)位，此時(shí)模具完成合模狀態(tài)。

此結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可劃分為順序性運(yùn)動(dòng)。第一步：行程大的大內(nèi)抽先運(yùn)動(dòng)一定行程，內(nèi)抽鑲件始終保持靜止;第二步：行程小的內(nèi)抽鑲件與大內(nèi)抽同步運(yùn)動(dòng)最后剩下的行程。

復(fù)合內(nèi)縮順序抽芯在實(shí)際應(yīng)用中具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）可有效解決不同行程的扣位;

（2）結(jié)構(gòu)動(dòng)作可靠，占用模具空間小，節(jié)省模具成本;

（3）機(jī)械式運(yùn)動(dòng)，沒有油缸驅(qū)動(dòng)帶來的一系列風(fēng)險(xiǎn)問題;

（4）拆卸及維護(hù)簡單、方便。

4結(jié)束語

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是模具當(dāng)中的重要核心部分，也是衡量模具設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)水平高低的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并且直接影響模具壽命的指標(biāo)。本文經(jīng)探索了解，這種復(fù)合內(nèi)抽順序抽芯的構(gòu)思在考慮抽芯行程不同的情況下顯得很有效，并且在模具空間受限的情況下也可考慮這種做法，能使倒扣行程不同的產(chǎn)品順利、安全脫模。而此結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品量產(chǎn)中也證明了這一點(diǎn)，可見這種復(fù)合內(nèi)抽順序抽芯的設(shè)計(jì)和應(yīng)用是行之有效的，也可為今后模具上有關(guān)類似結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供借鑒作用。