塑膠模設(shè)計,汽車模DFM報告,各類汽車產(chǎn)品特點及模具的成型分析
在刻畫汽車造型時,汽車前臉造型是詮釋車型造型風(fēng)格的重點,不僅要強調(diào)車燈,格柵、保險杠等局部個體設(shè)計,更重要是整體造型的協(xié)調(diào)。格柵就是其中最能表達個性的零件。歷史較長的汽車廠都已形成自己獨特的汽車文化,無論新車型如何變化,格柵的風(fēng)格都不會輕易改變。
比如,寶馬的特點是兩個巨大方框,JEEP是并排七個方孔,大眾是水平長條。韓國KIA汽車在挖來大眾首席設(shè)計師彼得·希瑞爾(第一代Audi TT設(shè)計者,歐洲三大汽車設(shè)計師之一 )后,也開始形成自己的代表性虎頭形狀。
( 一 ) 產(chǎn)品特點及要求
2. 產(chǎn)品種類
格柵在汽車中通常有三個位置:
A.進氣格柵(散熱器格柵);
B.保險杠格柵C)緩沖格柵其中A、B產(chǎn)品,屬外觀件,各種車型都普遍存在,重點說明。
C.產(chǎn)品屬功能件,在汽車內(nèi)部,使用者一般見不到,而且不是所有汽車品牌都有此類產(chǎn)品,所以不做詳細說明。以下提到的格柵,都是指A、B兩種。
( 一 ) 產(chǎn)品特點及要求
3. 產(chǎn)品材料及要求格柵屬外飾件,有耐候要求。進氣格柵表面處理一般有皮紋、噴
砂、噴漆、電鍍,材料通常使用PP、ABS、ASA等。保險杠格柵的要求低一些,通常有皮紋、噴砂,以PP材料為主。格柵是外觀件,表面質(zhì)量要求高。受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制,難以消除熔接痕。如何控制熔接痕的位置,是此類產(chǎn)品最主要的問題。
4 . 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點
按網(wǎng)孔的形狀,格柵也可以分為不規(guī)則格柵和方孔格柵。方孔格柵的熔接痕問題更突出一些,但也更容易在模具結(jié)構(gòu)方面解決這些問題。
5 .重點關(guān)注的問題
方孔格柵兩個方向的網(wǎng)格通常是有不同的,其中一個方向為主體,a位置,另一個方向是次要位置的加強筋,b位置。主體方向上出現(xiàn)熔接痕是很容易被關(guān)注,因此熔接痕盡量要位于次要位置。
格柵分型線較復(fù)雜,分型面需要按一定規(guī)律設(shè)計,不可隨意,避免模具出現(xiàn)問題(在模具說明部分詳述)。產(chǎn)品網(wǎng)格處脫模斜度通常不大,因此在設(shè)計時要根據(jù)表面處理要求進行校驗。如果產(chǎn)品前后模都有筋位,需要重點校驗前后模各自的脫模斜度,一般前模要大于后模,以避免產(chǎn)品留前模。
6. 產(chǎn)品的發(fā)展趨勢
散熱器格柵大體有兩個功能:
1、通風(fēng)冷卻功能;
2、裝飾功能。
對于功能1,目前的絕大多數(shù)廠家散熱器格柵都是不可調(diào)的,實際上,不同的環(huán)境溫度下,對散熱器的冷卻通風(fēng)量要求是不同的。發(fā)動機溫度過低,耗油量是偏高的。2009年,寶馬率先實現(xiàn)了“智能降阻進氣格柵”。 2011年,通用也開始在其混合動力版的君越上采用了“智能降阻進氣格柵” 。其他廠商也開始了對汽車格柵的改造。不過截至今日,他們的行動還只限于專利申請階段 ,如東風(fēng)。
( 二 ) 模具成型分析
1. 模具整體結(jié)構(gòu)特點
格柵產(chǎn)品網(wǎng)格透孔較多,形狀、分型線變化復(fù)雜,因此模具上細小位置較多,因此,只要產(chǎn)品允許,模具盡量采用鑲拼方式,以方便加工。如落差較高,則考慮原身方式。但如果因為工藝需要,則仍需要考慮鑲拼結(jié)構(gòu)。見后圖。
下圖中模具尺寸大,后模有較多扁頂或小直徑頂針,加工困難,因此需要鑲拼處理。并具有以下優(yōu)點:
A.只有內(nèi)模使用好材料,整體材料費降低;
B.鑲塊上的扁頂或小頂針孔位等細小形狀便于加工;
C.NC,EDM等可以使用更小機床,選擇余地大,費用降低。
2 .澆注系統(tǒng)
對于形狀復(fù)雜的格柵產(chǎn)品,首先整體考慮澆口的布置,但熔接痕難以準確控制。熱流道系統(tǒng)一般要使用順序筏控制,以調(diào)整熔接痕的位置。
對于方孔格柵,通常中部要布置一個澆口,使料流沿著主體方向流動,促使熔接痕位于次要位置的加強筋上和其它次要位置。
每個橫條都要布置一個澆口,以使每個橫條都只有一股料流流過,而不會產(chǎn)生相互熔接。熱流道采用順序筏系統(tǒng),減小熔接痕的影響。
格柵橫條間隙較小,一般無法直接布置澆口,通常采用底部潛入的澆口方式。為脫出流道,需要做斜頂結(jié)構(gòu)。受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制,有的產(chǎn)品斜頂無法平移,則還必須采用多次頂出的模具結(jié)構(gòu)(后頁詳細說明)。
3. 冷卻系統(tǒng)
如有客戶要求生產(chǎn)周期或產(chǎn)品形狀和模具結(jié)構(gòu)及加工允許的情況下,首選直通水路,尤其是隨形水路,這樣更有利于冷卻效果。如下圖。模具頂針和機構(gòu)較多時,直通水路+水井是最常用的形式。如下圖。
局部細高的形狀,采用鑲拼結(jié)構(gòu),單獨冷卻,并考慮用鈹銅鑲件。
4.具體結(jié)構(gòu)設(shè)計
A. 分型面
當格柵間分型面有兩種選擇時,不能采取插穿方式,應(yīng)按右圖,設(shè)計成碰穿方式。原因如下:(1)插穿分型面在前模做紋理時,會出現(xiàn)倒扣,產(chǎn)品出模時脫傷紋理;
(2)插穿分型在前??床怀霎a(chǎn)品邊界,拋光、做紋理時都不能準確控制。
B. 插穿保護
格柵產(chǎn)品較多位置脫模斜度很小,很多分型面都是插穿方式。如圖,插穿面角度只有 3° ,因此,應(yīng)增加插穿保護塊,保護塊角度比插穿面小一度。
5 .復(fù)雜產(chǎn)品常用的頂出結(jié)構(gòu)
A.小直徑頂針的二次頂出機構(gòu)當產(chǎn)品網(wǎng)格寬度較小,或筋位較深時,需要在十字筋交叉處布置頂出。而整個產(chǎn)品需要頂出距離較大時, 細長頂針并不合適,應(yīng)盡量縮短,甚至只頂出筋位即可,剩余頂出由其它頂出結(jié)構(gòu)完成。
如下圖,為二次頂出的模具結(jié)構(gòu),較常用。其中1為細頂針板,2為1結(jié)構(gòu)的安裝板。B0反面挖空,放置1和2。3為最后頂出板,4為最初頂出板,并和1剛性相連。頂出油缸固定在3板上,3和4之間以機械開模器控制。頂出時,油缸帶動3板,同時3和4是用開模器扣合在一起的,而4也和1連接的,因此,所有頂出機構(gòu)一起運動。到了限定距離,開模器脫開,4和1停止頂出,3板繼續(xù)頂出。退回時,3板先退,然后帶動4,4帶動1一起退回。
A)小直徑頂針的二次頂出機構(gòu)
B.頂塊潛伏澆口,且頂塊延遲動作的多次頂出機構(gòu)獨立的頂出板共三塊,油缸固定在4上,注意3和4之間有間隙。澆口頂塊裝在3上,直頂塊2裝在5上,其余頂出結(jié)構(gòu)裝在4上。開模器7控制3板不能提前動作,開模器6控制4板5板分離。
C.頂塊潛伏澆口,且頂塊延遲動作的多次頂出機構(gòu)開模時,油缸帶動4頂出,4帶動5,5帶動直頂塊2拉斷潛伏澆口,而澆口斜頂塊1并不動作。當4板運動到3板時,開模器7已脫開,3板4板5板共同運動,澆口斜頂塊橫向運動,共同運動微小行程后,開模器6脫開,5板停止,直頂塊2停止運動,以讓出取出潛伏流道空間。3板4板繼續(xù)運動,完成頂出。退回時,4板先退,達到3板4板間隙時,限位螺釘拉動3板一起回退,接觸到5板時,共同復(fù)位。3板的位置由其限位柱保證。
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