汽车 管路支架双色模具设计

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1、70工程塑料应用2010年，第38卷，第7期汽车管路支架双色模具设计刘华刚l李威2付宏生1(1.北京电子科技职业学院，北京100176;2北京科技大学，北京100083)摘要介绍了汽车管路支架模具的创新设计内容。采用一模16腔结构，一次完成8个制件，保证了制件质量和生产效率。创新结构设计中包括动、静模创新结构设计，双层顶出系统创新设计等。关键词汽车管珞支架双色模具聚丙烯／三元，乙丙橡胶长期以来，国内汽车管路支架均采用尼龙制造。在汽车运行过程中，质地较硬的尼龙支架与较软的管路反复摩擦，容易引起管路外层磨损，存在安全隐患。因而国外部分高档汽车所使用的管路支架是由两种材料构

2、成的。采用由尼龙和软橡胶制成的管路支架，可以降低汽车运行过程中各种管线间的磨擦，减少意外事故发生的概率。同时，国内外都在积极探索价格低廉的双色管路支架的生产方法，但由于材料的性价比对产品结构的影响，进而影响了模具的设计与制造等，直没有找到合适的解决办法。为此，研制合适的汽车管路支架模具对提高支架产品的性能有着重要的意义。1汽车管路支架零件结构分析及技术要求1.1结构分析汽车管路支架外形及结构图如图l所示。该制件外形尺寸为80mm×31.7mmx13mm；外部结构材料为聚丙烯（PP），内衬结构材料为柔软的热塑性弹性体，即PP／三元乙丙橡胶（EPDM）共混物。外侧件和内侧

3、件的连接采用钩子连接形式，以便提高内衬和外部支架两种材料的配合效果。图1汽车管路支架外形及结构图1.2技术要求由该模具生产的新型管路支架产品，应保证在使用中两部分结构不易于脱落；确保模具使用寿命达到80万次以上；流道内的熔体流动、温度分布情况、平衡填充情况合理。该模具开发的难点在于双色模具采用何种动、静模结构及双色模具双层的顶出设置问题。2浇注系统的设计由于一次成型制件较多，为确保每一个制件的质量，需设计合理的流道系统。采用了CAE软件对流道内的熔体流动、温度分布、平衡填充等’情况进行了分析，采取了在流道转向部位增设流量调节阀的措施，调节阀用于调节熔体的流量和压力。

4、根据调节部位信号自动控制阀门的开度，从而达到熔体流量和压力的调节。通过该装置可以调节射胶流的温度层分布状态，达到了保证充填平衡，提高制件合格率的目的。另外采用最短流道设计方案，以达到节约塑胶原料的目的。2.1主流道的设计主流道开设在主流道衬套上，截面为圆形。模具锥台角度α取30，主流道口直径为4.0mm，主流道长度取55.5mm0浇口套选用优质钢材TIO，热处理后硬度要求为HRC5860。主流道内壁粗糙度为0.8，热处理后的硬度为HRC5860，抛光时沿轴向进行。2.2冷料井的设计冷料井开设在模具中与主流道大端相对的模板上，以接收注塑机喷嘴前端的冷料。本套模具在设计过

5、程中选用Z形冷料井，该结构便于拉料杆将主流道凝料拉出。2.3分流道的设计分流道系统包括分流道和支流道，它们起连接主流道和浇口的作用。分流道系统的设计包括分流道系统的截面形状、流道尺寸及浇口平衡等内容。由于该模具采用一模16腔，对于多模型模具一定要设置分流面。笔者采用了线形排列的平衡式分流道布置形式，如图2所示。圆形排列的平衡式分流道布置能够达到最佳的热平衡和熔体流动平衡。收稿日期：2010-05-19刘华刚，等：汽车管路支架双色模具设计71(a)(b)a一外部结构流道：b一内衬结构流道图2分流道分布形式2.4浇口的设计本套模具采用最适合于自动化多型腔模具生产的潜浇口，

6、它是浇注系统的关键部分，其潜入模板或顶杆中，并与型腔相连，如图3所示。(a)(b)a内衬结构处的浇口；b一外部结构处的浇口图3浇口设计称为脱模机构，也称为顶出机构或脱模装置。脱模机构的动作方向与模具的开模方向是一致的［l］。本套双色模具采用推杆脱模机构。推杆脱模机构的主要特点是顶出脱模力均匀、运动平稳、不需设置复位装置。推杆脱模机构主要由推出零件、回程零件、固定零件、定位零件和导向零件组成［2］。本套模具的顶出系统和一般模具相比有所创新，采用双层顶出系统，其结构如图6所示。动模型腔带有顶针板，在第一次注塑后不进行顶出，待第二次注塑完成后顶针板1带动顶针，顶针推动顶针

7、板2使流道与制件共同顶出，制件从模具上脱落，实现自动化生产。J咱哥坠顶针顶针板2顶针板1图6模具双层顶出系统5管路支架模具整体结构及工作过程5.1管路支架模具整体结构3成型零部件设计考虑到产品结构及生产效率，汽车管路支架双色模具设置16个型腔，型腔布局左右各8腔，左右对称。型腔UG造型图如图4所示，型芯UG造型图如图5所示。图4动模型腔UG造型图根据汽车管路支架零件的结构及技术要求，并为保证制件质量、生产效率及模具成本，设计的双色模具整体结构如图7所示。AA-ABB-B4脱模结构设计图5型芯UG造型图图7汽车管路支架模具装配图注射成型每一循环中