UG 的后视镜外卡框注塑模具设计(二)

(2) 动模部分结构。 针对如图 1b 所示的后视镜外卡框背面周围有 包边槽，在成型后会包裹型芯，同时也为了模具加工 工艺上的便利及后期模具的装调、维修等，在动模部 分的型腔采用了组合的结构形式，如图 6b 所示。 型腔主要由形成外卡框上“螺钉孔”的镶钉 A 21，形成“沉孔”的镶钉 B 43，由减磨垫 35、导滑条 36、侧型芯滑块37、型腔镶件D 44组成用于形成“侧 孔”的侧向滑块分型抽芯机构及各种推件板、调节 块、调整垫、导向凹块 40 和动模 27 等组成。 由于后视镜外卡框生产量大，周围有包边，为防止成型合模面磨损和型腔塌边等，模具型腔选用 抛光性能优良、易切削、高韧性及高延展性的 2344 模具钢，以保证热处理硬度达到 HRC48–50。 3．3　导向与精度保证设计 由于后视镜外卡框有沉孔、螺钉孔、周向包边、 壁厚要求高等特征，为保证合模准确和模具长时间 使用后的维修方便，本模具设计了由大、小导柱导套 + 方块导向 + 锥台定位 + 楔紧镶块调节 + 厚薄调节 垫组成的“六位一体”精度保证与保持系统。它既 能实现对塑料件不同方向壁厚厚度的调整，也便于 长期生产后对模具精度的快速修复。 (1) 图 6b 中的导柱 45 与图 6a 中定模 7 上加工 分布于模具的四个角位的导柱孔，构成了大的导柱 导套定位机构，保证模具整体合模时动、定模的 I 级 定位。 (2) 图 6b 中镶嵌在动模 27 上的 4 个导向凹块 40 与镶嵌在图 6a 中定模 7 上的 4 个导向凸块 4 组 成了保证型腔合模精准的 II 级定位。 (3) 在图 6a 中主型芯 10 上 6 个带锥度凸台 ( 图中实线圏内 ) 及与其配合的、在动模主型腔 23 位 置的 6 个锥坑 ( 图 6b 中实线圏内 )，构成了保证型 腔合模精度的 III 级定位。 (4) 在定模 7 上安装的小导柱 14 与在动模 27 上开设的对应 4 个小导柱孔，共同组成了小导柱导 套 IV 级定位。 (5) 图 6 中安装于定模前后方向的定模前后调 节块 11 和动模前后方向的动模前后调节块 22，构 成了对塑料件在长度方向侧壁厚精度的调整与保 证；而定模长度方向的定模左右调节块 16 和动模 长度方向的动模左右调节块 19，构成了对塑料件在 宽度方向侧壁厚精度的调整与保证。 (6) 动模上的厚薄调节垫 20 构成了对塑料件主 体壁厚精度的调整与保证。 为保证“螺钉孔”、“侧孔”的底面壁厚与保证实 现碰穿，使用了镶钉 A21、镶钉 B43，方便装配维修 时对组成型腔的零件进行配合制造。 3．4　抽芯与顶出设计 后视镜外卡框有 3 处“侧孔”并且周向包边，在 模具中设计了由 3 套斜顶出 + 侧滑块组成的“侧孔” 成型机构和由 5 块推件板 +12 支顶出杆组成的顶 出系统，如图 7 所示。 (1) 抽芯机构。 如图 7 所示，图 1 中塑料件的“侧孔”成型结构

由侧型芯滑块 37 和型腔镶件 D 44 组成。侧型芯滑 块 37 的脱模由侧滑块分型抽芯机构完成。型腔镶 件 D 44 的脱模则由斜顶出侧向分型抽芯机构来完 成。 ①侧滑块分型抽芯机构主要由侧斜导柱 9、斜 导柱楔紧块 15、减磨垫 35、导滑条 36、侧型芯滑块 37 等组成。它们是利用开模时动模的移动，使侧型 芯滑块 37 在侧斜导柱 9 的作用下，在由固定在动模 27 上的导滑条 36 组成的导滑槽内移动，从而实现 侧型芯滑块 37 的分型抽芯。 ②斜顶出侧向分型抽芯机构由型腔镶件 D 44、 导滑板 49、摆动块 50、斜顶杆 51、斜顶导向板 52 等 组成。其中，斜顶导向板 52 固定于动模 27 上，其上 开设的导滑孔可保证斜顶杆 51 的运动方向；导滑 板 49 可以在由顶出固定板 30 和顶出板 31 组成的 导滑槽内滑动。 斜顶出侧向分型抽芯机构的工作原理是：开模 时，顶出板 31 在顶出过程中，推动型腔镶件 D 44、 导滑板 49、摆动块 50、斜顶杆 51 等沿斜顶导向板

52 中的倾斜孔移动，把顶出板 31 沿模具轴线方向 的单一直线运动转化成型腔镶件 D 44 沿模具轴线 方向及与该方向垂直的横向运动，型腔镶件 D 44 横 向运动，则完成了侧向抽芯。 (2) 顶出机构。 开模时，利用塑料件对型腔周边的包裹力，使 工件随动模移动。在动模移动一定距离后，顶出板 31 带动与它固定的顶出固定板 30，共同作用在如图 7 所示的推杆 A 46、推杆 B 47、顶出杆 48 上顶出塑 料件，完成产品顶出。 3．5　复位机构 本模具中因有 3 套斜顶出 + 侧滑块成型抽芯机 构，5 块推件板和 12 支顶出杆，为保证开合模顺序 的准确无误，模具设计时采用在导柱导套附近布置 4 根 ?10 mm 的回程杆 26 和 4 根 ?27×?15 mm 的复位弹簧 32 组成的模具复位系统。回程杆 26 固 定于顶出固定板 30 上，如图 6 所示。 4　模具工作过程 模具为二板式结构，设计的模具图如图 8 所示。 在使用模具时，先拆除模具锁紧块 3，将模具冷却系 统与外部冷却源连接好 [4]。 开模时：①模具动模部分沿开模方向移动，动 模部分、定模部分沿塑料件分型面分开。在各侧型 芯滑块和塑料件包裹主型腔 23 的力作用下，塑料件 留在动模主型腔 23 上 ( 与定模分离 )，初步完成动、 定模分型；②动模部分移动 4 mm 时，侧型芯滑块 37 的侧向分型抽芯机构开始工作；③在动模部分移 动 24 mm 后，侧型芯滑块 37 完成从塑料件中脱出； ④同时，顶出板 31 碰到注塑机顶出杆，推动顶出板 31 向前运动，带动顶出机构开始工作；⑤在动模部 分移动 80 mm 后，各推件板将塑料件从主型腔 23 中完全脱出来。 合模时，在注塑机动模固定板的带动下，动模 部分先向回运动，此时在复位弹簧 32 的作用下，顶 出机构开始复位。当回程杆 26 端面与定模型腔 面接触时，回程杆 26 与复位弹簧 33 共同带动推 件板和顶出杆等相关附件复位。距完全合模还有 25 mm 时，各侧向分型抽芯机构也开始闭合，直至 最后实现分型面的完全闭合，开始进入下一注塑周 期。 5　结论 在完成后视镜外卡框注塑工艺分析与成对称 配对注塑模具设计过程中，分析了外卡框塑料件结

构，借助 Moldflow 2016 软件，对外卡框进行了模流 CAE 分析。在统筹考虑“最佳浇口位置”和塑料件 成对注塑等特定情形下，拟定了采用二点薄片式浇 口的浇注系统方案。在注塑成型工艺分析中对影响 外卡框表面质量和尺寸的因素进行了分析与探讨。 在用 UG 进行模具设计时，完成了模具分型面选取， 型腔、型芯结构，导向与塑料件精度保证机构、顶出 机构和侧向分型、斜顶抽芯机构及其复位机构、冷却 系统等的设计，围绕外卡框注塑模具特点、要点和难 点进行了细致阐述。采用由大、小导柱导套 + 方块 导向 + 锥台定位 + 楔紧镶块调节 + 厚薄调节垫组 成的“六位一体”精度保证与保持系统，以及侧向滑 块分型抽芯机构、斜顶侧向分型抽芯机构等，使塑料 件成型质量得到提高。经生产验证，模具生产效率 高，塑料件质量符合技术要求，已大批量投入生产。