關于背門側裝飾件注射模浮動板抽芯機構的研究

李永峰，秦宇志

重慶長安汽車產品開發(fā)一部內外飾開發(fā)所（重慶 401120）

關鍵字：內飾背門側裝飾件；浮動板抽芯；斜頂機構；注射模

1 引言

汽車內飾的背門側裝飾件，多以型面扭曲倒扣量大而聞名。其與鈑金搭接的翻邊面，由于與內側型面夾角過小，導致呈出模倒扣形式，外加翻邊上附帶卡座倒扣，最終導致出模困難。以前的解決辦法一是改造型使翻邊能直接出模；二是氣輔成型，但異型件外觀收縮難控制，都無法較完美地解決此問題。為了保證造型風格效果，同時避免氣輔等工藝導致的外觀問題，如收縮不均等，可以對塑件結構適當優(yōu)化的同時，通過模具抽芯結構的創(chuàng)新來解決此翻邊倒扣難以出模的問題。

目前，此類似結構已應用于多款車型，成功解決了兼顧造型和加工成型可行性的難題。以下以長安某車型背門裝飾件及模具結構為例進行詳細介紹。

2 背門側裝飾件塑件數(shù)據(jù)結構

圖1為塑件圖，側壁整個翻邊均為倒扣區(qū)域，上段翻邊為扭曲面，下段翻邊倒扣與卡座沖突，其在型腔的分型斷面示意圖（見圖2）。

圖1 背門側飾件正反面示意圖

（1）塑件難點一。

如圖2所示，翻邊倒扣抽芯方向與卡座抽芯出模方向沖突，且整條翻邊皆為倒扣，倒扣范圍寬。若用普通模具結構則難以出模。

圖2 背門側飾件卡扣處斷面示意圖

（2）塑件難點二。

如圖3所示，整條翻邊曲面皆為倒扣，且上段翻邊為扭曲曲面，彎曲弧度變化大，需考慮與滑塊結合。

圖3 背門側飾件扭曲翻邊倒扣示意圖

3 模具頂出結構

該背門側裝飾件模具通過動模浮動板抽芯+斜頂+直頂手工取件方式實現(xiàn)出模，主要由浮動板Z向抽芯Ⅰ、浮動板Z向抽芯Ⅱ、浮動板側抽芯Ⅰ、浮動板側抽芯Ⅱ、斜頂Ⅰ、斜頂Ⅱ、直頂及滑塊組成，其結構大致如圖4所示。

圖4 抽芯頂出系統(tǒng)概述圖1.滑塊 2.浮動板Z向抽芯Ⅰ 3.浮動板Z向抽芯Ⅱ 4.浮動板側抽芯Ⅰ 5.斜頂Ⅰ 6.浮動板側抽芯Ⅱ 7.斜頂Ⅱ 8.直頂

3.1 浮動板抽芯機構

浮動板抽芯機構為本模具出模的核心機構，主要結構如圖5所示，其中背裝式大鑲件固定安裝到動模上，可看作不運動件。

運動簡易解析：浮動板通過油缸帶動Z向抽芯和Y型抽芯斜楔一起沿垂直上下運動。側抽芯在抽芯斜楔和Z向抽芯的作用下沿大鑲件的導軌方向運動。

圖5 浮動抽芯機構軸向一覽圖1.背裝式大鑲件 2.Y型抽芯斜楔 3.浮動板側抽芯4.浮動板Z向抽芯 5.浮動板

3.2 浮動板強制復位機構

浮動板的運動及回位均靠油缸帶動，為保證浮動板完全復位，在浮動板下方增加了斜楔強制復位。主要結構如圖6所示。

圖6 浮動板強制復位機構1.浮動板斜楔 2.浮動板 3.油缸 4.浮動板支撐柱 5.底板

運動簡易解析：當浮動板在浮動板油缸作用下基本回位后，浮動板斜楔在兩側油缸作用下往里運動，同時通過斜楔的斜面來將浮動板壓到位并壓緊浮動板。

3.3 斜頂及直頂機構

采用常規(guī)直頂機構與帶下滑角度的斜頂機構，如圖7所示。其中，斜頂做下滑角度后，斜頂桿相對于滑動方向夾角超過12°，角度過大，增加了斜頂導柱作為輔助運動件，如圖8所示。

運動簡易解析：與常規(guī)直頂和斜頂運動方式一致。需注意此頂出結構并沒有完全抽出翻邊倒扣，頂出后直頂和斜頂仍然被包在翻邊里，需要頂出后人工取件。

圖7 斜頂與直頂機構1.直頂 2.斜頂

圖8 斜頂輔助導柱機構1.斜頂桿 2.斜頂導柱 3.斜頂座 4.斜滑槽

3.4 滑塊機構

采用普通滑塊結構，重點在于其分塊比較異形，需保證抽出塑件曲面翻邊倒扣的同時，考慮好與周邊直頂?shù)呐浜详P系，以及調整相應筋位方便滑塊出模。詳細結構分塊如圖9所示。

圖9 翻邊大滑塊機構正反面分塊圖1.塑件筋位 2.滑塊 3.塑件倒扣翻邊 4.直頂

為最大限度的保留造型設計自由度，并保證塑件裝配分塊的合理性，該模具結構采用浮動板抽芯及人工取件結合的方式實現(xiàn)了此塑件的復雜翻邊結構的成型。其中浮動板抽芯成為設計要點，解決翻邊出模的完整方案如下：

（1）在開模第一階段，兩端滑塊抽芯完成，滑塊區(qū)域脫離塑件翻邊倒扣。

（2）整個動模開模向-Z向運動到位后，浮動板在浮動板油缸作用下向-Z向運動，同時帶動固定在浮動板上的浮動板Z向抽芯以及Y型抽芯斜楔沿-Z向運動，而Y型抽芯斜楔又同時帶動浮動板側抽芯沿背裝式大鑲件導軌運動，此時浮動板側抽芯脫離塑件翻邊倒扣。

（3）浮動板抽芯運動完畢后，只剩余斜頂和直頂被包在翻邊倒扣內。開始頂出階段，斜頂與直頂正常運動，斜頂脫離卡座倒扣，但斜頂與直頂仍然包在塑件翻邊倒扣內。

（4）取件階段，需手工取件，不能Z向機械取件。人工拿住塑件向模具中間方向移動使塑件翻邊脫離斜頂和直頂，完成取件。

4 模具頂出運動過程

第一步：開模時，塑件兩端滑塊進行正常抽芯出模，脫離塑件翻邊倒扣。

第二步：開模完成后，開始浮動板抽芯動作。如圖10中A-A所示，浮動板斜楔先在其側油缸帶動下向左右退出，然后浮動板在油缸作用下向下運動并在碰到支撐柱之前停止。同時，如圖10中B-B所示，浮動板Z向抽芯和Y型抽芯斜楔均通過螺栓固定連接在浮動板上，與浮動板同步向下運動。Z向抽芯向下運動同時已讓出浮動板側抽芯運動空間，側抽芯在Y型抽芯斜楔作用下同時沿背裝式大鑲件的導軌方向運動，從而完成翻邊出模動作。

圖10 動模俯視圖1.動模 2、9.Y型抽芯斜楔 3.浮動板斜楔 4.浮動板支撐柱5.浮動板油缸 6.浮動板 7、12.背裝式大鑲件 8.浮動板Z向抽芯 10.浮動板側抽芯 11.浮動板

第三步：完成浮動板抽芯后，開始常規(guī)頂出動作。斜頂與直頂在頂出過程中仍包在塑件翻邊里。其中斜頂負責卡座的抽芯工作。完全頂出后情況如圖11所示。

圖11 頂出階段塑件正反面狀態(tài)圖1.直頂 2.斜頂 3、4.塑件卡座 5.塑件倒扣翻邊

第四步：塑件取件。由于頂出后塑件翻邊倒扣還包在斜頂與直頂上，故需要手工取件。輕微翻轉塑件后沿翻邊開口反方向即可輕松取出塑件，如圖11所示取件方向。

第五步：開模階段結束，合模時，頂桿板在氮氣彈簧的驅動下進行復位，行程開關接到頂桿板復位完成信號后，浮動板開始在油缸作用下進行復位，待其復位完成后，浮動板斜楔開始復位運動以保證浮動板完全復位，最后完成動、定模合模。

5 結論

該結構已經成功應用于長安多款車型背門側裝飾件模具，且已大量生產，相對原模具唯一需要注意的是需要手工取件。但該結構成功解決了倒扣方向沖突及倒扣范圍寬的出模難題，弱化了塑件結構對造型創(chuàng)意的制約性，為結構指導造型又前進了一步。