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1 塑件工藝分析 

蒸發(fā)器上殼體結(jié)構(gòu)如圖1所示，外形尺寸為1000 mn x 320 nm x 75 nm,壁厚為3. 0 mn,材料采用德國大眾汽車公司TL 52231標(biāo)準(zhǔn)的ABS/PC.它是多功能商務(wù)車空調(diào)系統(tǒng)中的一個塑件，安裝在汽車內(nèi)頂部，依靠兩邊的金屬支架支撐固定。此塑件屬汽車外觀件.側(cè)面有皮紋，要求外表美觀。側(cè)面皮紋區(qū)域不允許出現(xiàn)劃傷、氣泡、縮孔和銀紋等缺陷。塑件還要求具有較高的擾彎強(qiáng)度、較好的缺口沖擊韌性、較好的熱變形穩(wěn)定性、較高的耐寒性、較高的耐日曬色牢度和較好的阻燃性。塑件采用注射成型方式生產(chǎn)。

2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計

由于塑件分型投影面積非常大，而且特別長，塑件上還有2條非常窄(1.0mm)且高(23.0mm)的功能筋;還由于原材料是ABS/PC,并采用了增韌，流動性很差，如采用普通流道系統(tǒng)填充困難，而且容易產(chǎn)生熔接痕等缺陷，使所生產(chǎn)的塑件性能達(dá)不到要求，并產(chǎn)生大量的澆注系統(tǒng)凝料。現(xiàn)通過對塑件結(jié)構(gòu)、性能、功能要求進(jìn)行分析，決定模具采用熱流道系統(tǒng)，6處點(diǎn)澆口進(jìn)料，布局如圖2所示，解決了上述問題，且不會產(chǎn)生澆注系統(tǒng)凝料，降低了塑件成本。

熱流道系統(tǒng)主要由噴嘴、熱流道板、加熱元件、連接器和溫控器組成。因為蒸發(fā)器上殼體材料中沒有添加玻璃纖維，屬于一般工程塑料，故采用針閥式噴嘴(尖嘴材料采用鐵銅，表面鍍鈦處理)，噴嘴結(jié)構(gòu)如圖3所示。針閥式噴嘴在技術(shù)上比較先進(jìn)，具有以下優(yōu)點(diǎn):①在制品上不會留下澆口痕跡;②可防止開模時出現(xiàn)牽絲及流涎現(xiàn)象;③當(dāng)注塑機(jī)螺桿后退時.可有效防止從模腔中反吸物料;④能配合順序控制以減少制品熔接痕，減小塑件變形。噴嘴采用高硬度嘴身、高隔熱材料隔熱環(huán)和隔熱套、高耐磨、高隔熱澆口套和嘴芯，可有效阻止熱量損失.提高使用壽命。

熱流道板的主要任務(wù)是保持恒溫條件下將熔體從主流道送入各個單獨(dú)噴嘴，使熔體在傳送過程中壓力降盡可能小，并不允許材料降解。常用熱流道板形式有:一字型,H型,Y型,X型。熱流道板按加熱方式分為外加熱式流道板和內(nèi)加熱式流道板兩大類。本模具采用內(nèi)加熱式熱流道板，結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。

熱流道加熱元件是熱流道系統(tǒng)的重要組成部分.其加熱精度和使用壽命對于注射工藝控制和熱流道系統(tǒng)工作穩(wěn)定性影響較大.一般有加熱棒、加熱圈、管式加熱器、螺旋式加熱器(加熱盤條)等。

連接器是溫控器與熱流道板中加熱元件之間的的連接件。本模具采用阻燃等級為V0級、污染等級為3(C),防護(hù)等級為IP65，且安裝連接簡潔快速的16芯連接器。

溫控器是對熱流道系統(tǒng)各個位置進(jìn)行溫度控制的儀器，由低端向高端分別有通斷位式、積分微分比例控制式和新型智能化溫控器等，根據(jù)需要，用戶可以同其他模內(nèi)組件配合使用。本模具采用新型智能化溫控器，它采用了數(shù)字校正系統(tǒng)，內(nèi)置常用熱電偶和熱電阻非線性校正表格，測量精確穩(wěn)定，并采用了先進(jìn)的月人工智能技術(shù)配合PID調(diào)節(jié)算法(簡稱APID)，解決了標(biāo)準(zhǔn)PID算法容易超調(diào)的問題，控制精度較高。

3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及液壓抽芯的應(yīng)用

蒸發(fā)器上殼體注射模結(jié)構(gòu)如圖5所示。

為了便于區(qū)分熱流道澆注系統(tǒng)，現(xiàn)把它單獨(dú)提取出來，見圖5中件1，本模具熱流道澆注系統(tǒng)與型腔板2形成一個整體。

該塑件屬汽車內(nèi)飾件，要求外表美觀，與其他零件配合間隙均勻。模具分型面選在圖6所示凸臺區(qū)域，型腔與型芯固定板配合區(qū)域抬空，間隙1mm,既降價了模具制造裝配難度，又避免了飛邊的產(chǎn)生。模具合模采用4個矩形定位元件，以防止模具開合模時由于錯位而引起塑件配合尺寸變化，造成塑件裝配間隙不均。矩形定位元件如圖7所示。

塑件上的2條窄而高的功能筋，如果模具采用整體式結(jié)構(gòu)，功能筋采用普通電火花加工，則無法有效地進(jìn)行表面拋光處理，功能筋區(qū)域表面粗糙度差，會影響塑件脫模，還容易在此附近區(qū)域產(chǎn)生頂白。為了解決上述問題，模具型芯采用了鑲拼式結(jié)構(gòu)，見圖5中件3和件4，這樣就解決了模具拋光問題。

功能筋與塑件內(nèi)壁表面間距非常小，如圖8所示，但此處塑件對模具的包緊力非常大，脫模困難，因此此處必須添加頂出機(jī)構(gòu)。如果選用圓推桿，則推桿直徑非常小，最大只能取$4m;如果選擇扁推桿，則推桿橫截面積可以取得大些。這2種方式都是直接頂?shù)剿芗�壁上，�?dāng)包緊力比較大時，容易頂壞塑件或產(chǎn)生頂白。本模具選擇扁推桿和推管，推管頂在功能筋與塑件內(nèi)壁間的圓柱臺上，這樣就不會出現(xiàn)頂白缺陷。

塑件上的4個圓柱臺上的盲孔與脫模方向成2D.角，必須先脫出盲孔，然后再整個塑件脫模。盲孔的脫模方澎反多，但是由于所要抽芯的盲孔在塑件上所處的位置和與脫模方向的夾角過大，采用機(jī)械斜導(dǎo)柱抽芯不穩(wěn)定可靠，容易發(fā)生鎖死現(xiàn)象，模具外形尺寸也要大大增加。采用鑲塊隨塑件取出方式，雖然模具成本降低。但是增加了操作人員的勞動強(qiáng)度，注射生產(chǎn)周期變長，塑件還容易產(chǎn)生飛邊。現(xiàn)采用圖9所示液壓抽芯機(jī)構(gòu)，解決了上述缺陷，減小了模具夕屏尺寸，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

4 結(jié)束語

模具現(xiàn)已投入大批量生產(chǎn)，實踐證明，模具設(shè)計合理，比原來采用普通流道和機(jī)械斜導(dǎo)柱抽芯的模具生產(chǎn)效率提高約8%，生產(chǎn)成本降低約12%,塑件質(zhì)量也有較大提高。