轿车塑料轮罩的热流道叠式模具设计

（ ） 塑压力 ２注
（） １ 熔融温 度 Ｐ Ｐ的熔 点 为 １０～１５（， 解 温 度 为 ３０Ｃ， ６ ７￣ 分 ２ ５￣
Ｐ 具有很好的流动性能 ， Ｐ 同时由于采用了热流
道， 为减 小 内应 力及 变形 ， 避免 采用 过高 的注塑压 应 力 ， Ｃ Ｅ软件 分析 可知 ， 塑压 力 设 定在 ５ ａ 由 Ａ 注 ０ＭＰ
冷 流道模 具 相 比 ， 种模 具 的 锁 模 力 只 提 高 了 ５ 这 ％
～
是 中间部 位 的 ４个 孔 ， 这些 孔相 对较 深 ， 厚也 较 壁
厚； 而在 制件 的另 一 面 ， 一 个 较 大 的环 形 薄 壁 ， 有 也 会产 生一 个 主要 的 抽拔 力 ， 且 方 向 与 ４个 孔 产 生 并
收稿 日 ：０ ８０ — 期 ２０ ．９１ ２
笔者以上海通用汽车公司的雪佛兰赛欧车型的 塑料车轮罩为例 ， 对其 进行热流 道叠式模 具设计。
制件 外观 的 ＰｏＥ模 型 如 图 １ 示 。 ｒ／ 所
工程塑料应用
２０ ０ ８年， ３ 第 ６卷 ， ｌ 第 ２期
１３ 成 型工 艺条件 ．
即可 。
但在注射加工时设定温度不能超过 ２５Ｃ， ７ ￣ 熔融段 温度最 好在 ２ ０ 。机筒 各段 温度设 置见 表 １ ４℃ 。
表 １ 料筒各段温度设置
位 置 温 度 。／ ℃
（） ３ 注射保 压 为 避免 制 品产 生 缩 壁 ， 要 采 用很 长 时 间进行 需 保 压 （ 为循 环时 间的 ３ ％ ）保 压压 力约 为 注塑压 约 ０ ； 力 的 ６ ％ 。大概 在全行 程 的 ９％ 时转 为保压 。 ｏ ５ ２ 模具 设计 －】 。６
的抽拔力方向相反。即使掌握这两个方 向抽拔力 的
大小 也不 能确 保 制件 在 开 模 时 留在 某 侧 ， 样 就 必 这 须引 入顺 序脱 模机 构 。
１２ 材料 特性 ．
１％ ， ０ 但产率却增加 了 ９ ％ ～ ５ ， ０ ９ ％ 可以极大地
提高设备利用率和生产效率 ， 节约成本 ， 具有显著的 经济效益 。此外 ， 由于这种模具 的制造要求基本与 常规模具相 同， 主要是将 ２副或 多副型腔组合在 ｌ 副模 具 中 ， 以模 具制 造周 期 可缩 短 ５ ～１％ 。 所 ％ ０
１ 制件分 析 及材 料选 择 １ １ 制件 分 析 ．
聚丙烯（ Ｐ 是汽车用塑料 的主要品种 ， Ｐ） 目前 国
内外 汽 车 用 Ｐ Ｐ的 用 量 正 稳 步 增 长 。 Ｐ Ｐ因其 韧 性
好、 强度高、 吸水率低、 密度小 、 价格低廉 、 成型性能 良好等特点而被大量用于制造塑料轮罩 ， 其拉伸强 度和弯曲强度分别达 ３ ４ Ｐ 和 ４ ～ ６Ｍ ａ ５— ０Ｍ ａ ２ ５ Ｐ 。
张帆 ， ： 等 轿车塑料轮罩 的热 流道叠 式模具设计
５ ５
轿 车 塑 料 轮 罩 的 热流 道 叠 式 模 具 设 计
张 帆 陈 利 民
（ 四川大学高分子科 学与工程学院 ， 成都 ６ ０ ６ ） １０ ５
摘要
分析 了轿车 塑料轮 罩用材料的特性 和轮 罩的形状特 点， 探讨 了轮 罩 的成型 工艺条件 ， 绍 了其热 流道 叠 介
Hale Waihona Puke 作装饰 ， 使得轮圈的制造成本和外观档次都处于令 人可接受的范 围。塑料轮罩作 为易损 车用塑料件 ，
市 场需 求量 大 。
术将由 Ｃ Ｄ软件造型的模型输入计算机 ， Ａ 并通过编 程 由精密数控机床加工型腔 。
从 生 产 工艺 的 角度 看 ， 由于 该 制件 是 形 状 复杂
轿 车 轮 罩 作 为扁 平 的盘 式 零 件 ， 有 较 大 的投 具
式模 具的总体构架 、 浇注 系统 、 冷却 系统 、 顺序 脱模机构及其 它相关特殊 设计 ， 对该模 具 的相 关尺寸进行 了计 算及 校
核 ， 对 其 特 殊 开合 模 动 作 过 程 作 了说 明 。 并
关键词
塑料轮罩
热 流道
叠式模具
随着 国内外 节 能 环保 的 公 益 呼 声 渐 高 ， 车 轻 汽 量化 的技 术要 求 显得 愈加 重 要 。在 此趋 势下 塑料 材 料 以其独 有 的特 点 成 为 理 想 的 汽 车 部 件适 用 材 料 ， 其 代 替汽 车 中传 统金 属部 件 的 比例也 越来 越 大 。在
的较大薄板类制件 ， 流程相对较长 ， 同时容易出现熔 接痕， 为了保证制件 良好的表观质量 ， 模具应采用热 流道技术。由于制件正面的表观质量要求相 当高 ， 必须使制品浇 口和顶 出系统同时位 于制件背面 ， 即 脱模 时 制件 留在 浇 口所 在 一 侧 ， 同时 顶 出 系统 应 该
影面积 ， 而体积却并不大。这导致传统 的塑料 轮罩 注塑模具所需锁模力大 （ 一般在 ５０ Ｎ以上） 需 ０ ０ｋ ， 要购买使用大型的注塑机 ， 实际上却仅使用这类 但 注塑机很小部分 的注射能力 。考虑到盘式制件高度
较 低 ， 制件 叠 加 同时 成 型 就 成 为 可 能 。近 年 来 出 多 现 了热 流道 叠式 模 塑技 术 。该技 术 是一 种新 型 的高 产、 高效 和节 能 的生 产方 式 ， 所使 用 的热 流道 叠 式模
汽车零部件中， 传统 的车轮轮毂一般使用铸造或锻 压成型的钢材或更高档的合金材料。而在经济型轿 车市场 ， 轮 的金属 轮 毂仅 保证 了力学 性 能 ， 车 经常将
表 面精 细 、 型美 观 的 塑 料 轮 罩 安装 在 轮 毂 外侧 以 造
图 １ 制 件 三 维 模 型
制 件 的注 塑模 具 型腔 曲面形 状 和分 型面 形状 都 非 常 复杂 。在设 计 和生 产 过程 中 ， 要使 用 Ｃ Ｍ 技 需 Ａ
在 开模 时被 延迟 拉 出 ， 不 是 开 模 完 毕后 通过 注 塑 而
机顶杆顶出。制件脱模时， 脱模力来 自两个方面： 其
一
具通常含有 ２层 以上型腔 ， 背靠 背” 以“ 的方 式排 布， 利用型腔压力互相抵消作用 ， 能以相同的锁模力 注 塑 出 ２倍 以上 数量 的 塑料 件 ¨ Ｊ 。与 常 见 的单 层