汽車前門屬于典型的覆蓋件外板產品。傳統車門為相對于整車裝配坐標系的外凸弧面形狀，其斷面曲線類似于拋物線，主棱線過渡角半徑通常大于R20mm，且穿過門把手區域。目前，對于此類車門的制造技術已相當成熟。隨著汽車車身設計的發展，整車從圓潤的外觀逐漸向突顯線條感的造型演變。意味著覆蓋件的形狀更加復雜，產品上的棱線與交替的凹凸面將明顯增多，必然對其沖壓制造提出了更高的要求。

前門外板結構特點與成形性分析

01 前門外板結構特點

一、塑件外觀要求與結構分析

（圖1）所示為某品牌汽車左后門板零件圖，材料為PP EPDM，收縮率一般取1.011，其中EPDM中文名稱三元乙丙橡膠，是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物，是乙丙橡膠的一種，因其主鏈是由化學穩定的飽和烴組成，只在側鏈中含有不飽和雙鍵，故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優異，能夠提高門板的彈性。

門板為外觀件，外形尺寸為：880×670.4×105.6mm。其結構特點如下：

1、外表面要求高，不允許有斑點，澆口痕跡，更不允許有收縮凹陷、熔接痕和飛邊等缺陷。

2、門板為皮紋件，外觀面脫模斜度至少5°。

3、門板曲面光潔度高，外形結構復雜，分型線復雜，倒扣多，塑件內外側面共有11個倒扣（見圖1中門板內側面3D圖中S1～S11），脫模困難。

圖1 汽車門板零件

二、模具結構設計

由于門板尺寸大且結構復雜，模具采用了熱流道澆注系統，4個針閥式熱咀由順序閥控制進膠，依次通過普通流道和扇形澆口進入型腔。門板塑件內外側面共有11個倒扣，只有S11倒扣在塑件外側面，從模具可靠與加工角度考慮，S11采用“斜導柱 滑塊”的側抽芯結構，其余倒扣均采用“斜推桿 斜推塊”的側抽芯結構。

本模具外形尺寸為：1450×1400×985（mm）,總重量約16噸，屬于大型注塑模具。詳細結構見圖2平面圖與圖3立體圖。

（a）定模排位圖

（b）動模排位圖

圖2 汽車門板注塑模具結構圖：

1.定模固定板；2.框板；3.定模板；4.熱流道板；5.定位圈；6.一級熱咀；7.側向抽芯1；8.側向抽芯2；9.斜導柱；10.鎖緊塊；11.滑塊；12.限位塊；13.動模板；14.撐柱；15.方鐵；16.推件固定板；17.推件底板；18.動模固定板；19.頂針；20.推桿；21、27、31、36、40、44、48、52、56、60.斜推桿；22、26、30、35、39、43、47、51、55、59.滑柱；23、28、32、37、41、45、49、53、57、61.斜推桿導套；24、29、34、38、42、46、50、54、58、63.斜推塊；25.耐磨塊；33.螺釘

1、成型零件設計

汽車左后門板注塑模具的成型零件和模板均采用一體式，見圖3。采用這種形式注塑模具結構更緊湊，強度更好，模具體積相對較小，且避免了開框、配框和制造斜楔等工序。

定模A板和動模B板材料德松模具鋼建議采用標準P20或者1.2738塑膠模具鋼。由于模具屬于大型注塑模具，定模A板和動模B板采用了四面圍邊的內模定位結構（見圖3），這種結構使得模具模具合攏后，動定模渾然一體，大大提高了門板的成型精度和模具的生產壽命。

圖3 汽車左后門板注塑模立體圖

2、澆注系統設計

本模具澆注系統采用“熱流道 普通流道”進膠形式，其中熱流道采用熱流道板加4個針閥式熱咀（見圖4中G1、G2、G3和G4），4個針閥式熱咀不是同時進膠，而是由順序閥控制根據塑件形狀和尺寸依次開啟，熔體經普通流道最后通過扇形澆口的進入型腔。

由于塑件采用PP EPDM材料，流動性好，普通流道的長度可控制在60～100mm以內，普通流道過長會造成壓力和熱量損失過大，影響熔體填充和塑件成型質量。

門板為外觀件，表面不允許有熔接痕，注射成型時必須把熔接痕趕到非外觀面或消除熔接痕，這是本模具設計的重點和難點之一。傳統的同步多點進澆，雖然能使熔體充滿整個型腔，但是由于熔接痕的存在，很難使產品質量達到理想的要求。為此本模具采用了4點順序閥熱流道澆口控制技術，它通過油缸的驅動來控制4個熱射嘴的開啟和關閉，由此達到了塑件表面無熔接痕的理想效果。門板注塑模熱流道澆口位置見圖4。

圖4 4點順序發熱流道控制系統

3、側向抽芯機構設計

側向抽芯機構是門板注塑模具的核心機構，本模具共有11處側向抽芯，分別是S1～S11。在這11個側向抽芯機構中S11采用“斜導柱 滑塊”的結構，滑塊的限位采用限位夾與擋塊聯合使用的結構，安全可靠。S1～S10都采用“斜推桿 斜推塊”的結構。其詳細結構及重要尺寸見圖2（d）至（m）。

在“斜推桿 斜推塊”的結構設計中，斜推桿的傾斜角度不宜超過12°，斜推塊的設計要防止塑件在脫模時粘連斜推塊，導致塑件變形開裂。

4、溫度控制系統設計

溫度控制系統設計的好壞對模具的成型周期與產品成型質量影響很大，對于外觀要求較高的汽車門板注塑模具尤其重要。冷卻水道設計原則之一是距離型腔面要大致相等，以達到模具型腔各處溫度大致均衡。本模具的溫度控制系統采用了“直通式水管 傾斜式水管 水井”的組合形式，詳見圖5（a）和（b）。這種組合形式是優先采用直通式水管，輔以傾斜式水管，萬不得已才采用水井。其優點是塑件冷卻均勻，成型周期短，成型質量高，適用于高要求與外觀性能要求高的模具。

在汽車模具設計中，類似于內外飾件模具如汽車前后保險杠、儀表板、中央通道、格柵和汽車裝飾條等內外飾塑件，冷卻水道布置一般按以下規律設計：

（1）冷卻水方向要與料流方向一致。

（2）定.動模冷卻水道優先設計成十字網格形式，冷卻回路形成互相交叉形成水路交織網，均勻冷卻塑件。

（3）在不能設計成十字交叉式水路時，定、動模水路在互相有縫隙處交互布置。

（4）每一組冷卻水盡量只設計四條循環水路，避免水路距離長，影響塑件冷卻效果。

（5）冷卻水路要設計成可與另一組水路進行外部水管連接的方式，方便后續塑件因變形、收縮等現象的調整。通過水路調整解決塑件缺陷，在汽車內外飾塑件模具上應用廣泛。

（6）各冷卻水道之間的距離要控制在水道直徑的3.5-5倍（一般取50～60mm左右），型腔表面距離冷卻水道的距離一般在15～25mm之間，具體根據模具大小決定。

（7）冷卻水道與推桿、斜推桿及鑲件之間的距離要保證在8～10mm以上，因為模具大且水道長，容易鉆偏，須避免因水道與型腔或其他結構相距太近導致冷卻水漏水現象的發生。

（8）在汽車注塑模具設計中，熱咀盡量要單獨設計一組冷卻水路，不能與其它水路串聯，以利于熱咀區域的熱量散失。

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