图1 保险杠两端翻边产生的紧缩痕

为理解决上述难题，针对某汽车塑料保险杠设计了防紧缩痕模具机构，知足了保险杠两端翻边内侧防紧缩痕减胶料的需求，减少了保险杠的浇口数量及缩短了成型韶光，降落了模具制造本钱和塑件生产本钱，同时提升了塑件的外不雅观质量和翻边强度。

1塑件紧缩痕剖析

塑件为某汽车前保险杠，材料为PP-T20，表面喷漆处理。
由于塑件造型及工程需求，塑件两端与翼子板合营处需设计翻边，翻边与外不雅观面的夹角θ小于90°，如图2所示。
若采取传统的保险杠注射模构造设计，该翻边由外推块与大斜顶组合成型，如图3所示。
为防止翻边引起外不雅观面产生紧缩痕，需对翻边外侧根部进行减胶料处理，采取传统的保险杠注射模构造设计时，翻边内侧不能减胶料，减胶料会在翻边内侧形成侧凹，导致大斜顶无法脱模，减胶料后的翻边根部壁厚a需不大于外不雅观面主壁厚b的0.33倍（履历值）。
因该翻边具有装置功能，为担保翻边的强度，工程需求翻边的壁厚a不小于外不雅观面主壁厚b的0.5倍（履历值），这就涌现了外不雅观面防紧缩痕设计需求与翻边强度设计需求相抵牾的问题。
为办理该抵牾，常日在担保翻边强度的根本上，在翻边附近设计浇口并延长注射保压韶光以减轻外不雅观面紧缩痕的程度，但该方法又会导致模具本钱及塑件生产本钱的增加，且防紧缩痕效果也不理想。

图2 保险杠两端翻边构造

图3 大斜顶与外推块组合

保险杠翻边与外不雅观面连接处设计有圆角M（见图3），按照履历值，圆角抗紧缩痕能力比平面强，如能实现从翻边内侧减胶料，使紧缩痕位置“落在”圆角M上，减胶料后的翻边根部壁厚a不大于外不雅观面主壁厚b的0.65倍，即可达到较好的防紧缩痕效果，同时也知足了工程对翻边强度的需求。
以该汽车前保险杠为例：前保险杠外不雅观面主壁厚为3 mm，两端翻边根部原壁厚为2.5 mm，若采取传统保险杠注射模构造设计（只能从翻边外侧减胶料），在不考虑填补方法的情形下，保险杠两端翻边根部的壁厚需减薄至1 mm（减胶料1.5 mm）才能达到较好的防紧缩痕效果，这无法知足工程对翻边强度的需求；若能从翻边内侧进行防紧缩痕减胶料，翻边根部的壁厚只需减薄至1.95 mm（减胶料0.55 mm）即可达到较好的防紧缩痕效果，同时又能知足翻边强度的需求。
为实现从翻边内侧减胶料，针对上述前保险杠设计了新型防紧缩痕模具机构。

2保险杠模具防紧缩痕机构

2.1 防紧缩痕机构方案设计

对上述前保险杠两端翻边内侧减胶料0.55 mm后（翻边根部在减胶料前后的壁厚分别为2.5、1.95 mm），N处（见图4）在大斜顶脱模方向Z1上有侧凹，为了实现N处侧凹的脱模，对传统的大斜顶与外推块组合机构进行优化，在组合机构上设计了内推块机构，可以防紧缩痕，如图5所示。

图4 内侧减胶料后大斜顶运动方向存在侧凹

图5 防紧缩痕机构

模具开模过程中，内推块沿Z2方向运动5.55 mm（0.55 mm侧凹深度+5 mm安全间隔），脱出塑件翻边内侧在大斜顶脱模方向Z1上的侧凹；外推块沿Z3方向运动5.5 mm（2.5 mm侧孔深度+3 mm安全间隔），脱出塑件翻边外侧的侧孔；大斜顶沿Z1方向运动39.89 mm（34.89 mm侧凹深度+5 mm安全间隔），脱出塑件翻边在模具主脱模方向上的侧凹。

2.2 防紧缩痕机构组成

保险杠注射模防紧缩痕机构紧张由内推块机构、外推块机构、大斜顶机构组成。

2.2.1 内推块机构

内推块机构如图6所示，内推块固定在内推块导杆上，内推块导杆穿过内推块导杆导向套和大斜顶，内推块导杆安装在内推块导轨上并可沿导轨的轨道滑动，内推块导杆导向套固定在大斜顶上，内推块导轨固定在模具固定板上。
大斜顶向上运动时，内推块、内推块导杆、内推块导杆导向套受大斜顶的推力而向上运动；内推块导轨固定不动，内推块在向上运动的过程中同时跟随内推块导杆沿内推块导轨的轨道运动；内推块导杆与大斜顶脱模方向Z1呈25°夹角（内推块与大斜顶的关系类似斜顶与型芯的关系），运动过程中内推块脱出保险杠翻边内侧在Z1方向上的侧凹。
内推块机构紧张成型保险杠两端翻边内侧在大斜顶脱模方向Z1上的侧凹构造（减胶料后形成的侧凹）。

图6 内推块机构

1.水路接接块 2.内推块 3.内推块导杆导向套 4.内推块赞助杆导向套 5.内推块赞助杆 6.内推块导杆 7.内推块赞助杆 8.内推块导轨 9.保险杠

内推块赞助杆通过螺钉固定在内推块上，内推块赞助杆导向套固定在大斜顶上，2根赞助杆对内推块的运动起到赞助导向浸染，增加内推块运动的平衡性。

因内推块与塑件的打仗面积较大，注射过程中内推块接管的热量大，为防止内推块涌现过热膨胀导致运动不畅的情形，内推块内部设计了“回”字形水路，如图7所示，该水路通过水路连接块与模具外部冷却水路连接。

图7 内推块内部水路

2.2.2 外推块机构

外推块机构如图8所示，外推块固定在外推块导杆上，外推块导杆穿过外推块导杆导向套和大斜顶, 外推块导杆安装在外推块导轨上并可沿导轨的轨道滑动，外推块导杆导向套固定在大斜顶上，外推块导轨固定在模具固定板上。
大斜顶向上运动时，外推块、外推块导杆、外推块导杆导向套受大斜顶的推力而向上运动；外推块导轨固定不动，外推块在向上运动的过程中同时跟随外推块导杆沿外推块导轨的轨道运动；外推块导杆与大斜顶脱模方向Z1呈8°夹角（外推块与大斜顶的关系类似斜顶与型芯的关系），运动过程中外推块脱出保险杠翻边外侧的侧孔，外推块机构紧张成型保险杠两端翻边外侧的侧孔构造。

图8 外推块机构

1.外推块导轨 2.外推块导杆 3.外推块导杆导向套 4.外推块赞助杆 5.外推块赞助杆导向套 6.保险杠 7.外推块 8.外推块赞助杆

外推块赞助杆通过螺钉固定在外推块上，外推块赞助杆导向套固定在大斜顶上，2根赞助杆对外推块的运动起到赞助导向浸染，增加外推块运动的平衡性。
因外推块与塑件打仗面积较小，注射过程中外推块接管的热量小，外推块内部未设计冷却水路。

2.2.3 大斜顶机构

大斜顶机构如图9所示，斜顶块导向条固定在模具固定板上，斜顶块安装在斜顶块导向条上并可沿导向条滑动。
斜顶块固定在斜顶杆上，斜顶杆穿过斜顶杆导向套和模具固定板，斜顶杆根部通过螺钉固定在万向滑座的滑片上，斜顶杆导向套固定在模具固定板上，万向滑座固定在推杆固定板上，斜顶杆可沿斜顶杆导向套滑动，也可跟随滑片在万向滑座上滑动。
赞助杆一端固定在模具固定板上，另一端通过固定块固定在模具动模座板上，赞助杆通过滑片与斜顶杆连接。
模具推出成型塑件过程中，推杆固定板向上运动，万向滑座推动斜顶杆及斜顶块向上运动，斜顶杆中轴线与模具主脱模方向的夹角为14°，在向上运动过程中（推出间隔160 mm），斜顶块逐渐脱出保险杠两端翻边在模具主脱模方向上的侧凹。
斜顶赞助杆对斜顶杆的运动起到赞助导向浸染，降落斜顶杆运动卡滞的风险。
大斜顶机构紧张成型保险杠塑件两端翻边在模具主脱模方向上的侧凹构造。

图9 大斜顶机构

1.保险杠 2.斜顶块导向条 3.斜顶块 4.斜顶杆导向套 5.斜顶杆 6.滑片 7.固定块 8.万向滑座 9.斜顶赞助杆

2.3 防紧缩痕机构事情事理及生产验证

防紧缩痕机构的整体构造如图10所示，在模具完成注射进行开模动作时，首先拉变形（对付内分型保险杠模具，利用塑件的可变形性，通过推块将塑件末端向内拉动，使定模型腔分开塑件末端侧凸的过程）同步运动。
同步运动分2步：第1步斜顶块先向后侧运动（上述Z1方向），为保险杠拉变形让出空间；第2步斜顶块连续退却撤退，内推块、外推块沿各自的导轨B段（见图11）带动保险杠两端向后侧运动，将保险杠因内分型而在模具主脱模方向上的侧凸拉出，完成拉变形动作；紧接着定模与保险杠分离，斜顶块连续相对保险杠向后运动，内推块、外推块沿各自的导轨C段推动保险杠两端相对斜顶块向前运动，因内推块导杆、外推块导杆与斜顶块存在一定倾斜角度，内推块、外推块在此段运动过程中逐渐分开保险杠两端翻边内侧的侧凹及外侧的侧孔（与斜顶分开塑件侧凹的事理相同），随后模具连续实行后续推出动作将成型塑件推出并进入下一个循环。
模具及塑件实物如图12所示，采取防紧缩痕机构后，塑件两端翻边不再产生紧缩痕。

图10 防紧缩痕机构

图11 导轨分段构造

图12 模具及塑件实物

▍原文作者:莫兴漫沈亮涵铁盛武石波施凯文

▍作者单位：上汽通用五菱汽车株式会社

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