汽车前大灯反射镜热固性注塑模具的设计方式（二）

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3.1成型零件设计
本模具的成型零件和模板采用整体式，俗称原身出。与分体式结构相比，其优点是结构紧凑，强度刚性好，模具体积小，避免了开框、配框和制造斜楔等繁琐的工序。
大灯反射镜内表面要求很高，粗糙度小，不允许有顶针和镶拼痕迹，故必须由定模成型，外表面相对要求较低，由动模成型。
本塑件属于汽车最重要的外饰件之一，且是高光件,表面需真空电镀。在设计本模具时，首先要注意模具材料的选用。 由于BMC材料流动性差，动模板型腔的四周需要设计溢料槽，溢料槽底部需要设计推杆，便于溢料顶出，如图11所示。BMC热固性材料填充了玻璃纤维，模具需要具有很高的耐磨性，热红硬性，耐热疲劳性。由于反射镜的配光要求严格，型芯需具有良好的抛光性能。因此定模材料采用淬透性优异的德国2344ESR热作工具钢，淬火硬度48～52HRC。该钢料经真空电渣重熔，提高了钢材的晶体均匀性，抛光效果优异。定模常用镀硬铬后抛光来降低表面粗糙度，提高耐磨性并防锈蚀。动模，动模镶件材料采用德国2344HT热作工具钢，淬火硬度48～52HRC。
本模具定动模对插部分的插穿角度至少保证在7度以上，为了保证定动模的精准定位，本模具定动模采用四角止口与四面围边定位。由于插穿处需要精确定位，在FIT模时，定动模需要紧配，为了模具美观与配模，在定模设计了5度耐磨块，从而避免钳工师傅因使用打磨机将模具打磨得很难看的现象发生。同时耐磨块的设计，方便钳工配模，保证了模具的美观。
本模具设计时还做到了以下几点：
1）分型面顺滑无尖角，无薄钢，无线或点封胶；构建了面封胶，在分模时使用延伸，扫掠，网格等做面方法，分型根据塑件的形状构建面，车灯模具分型面要求极高，不允许构建的面起皱。构建的分型面能有效保证CNC加工精度，不需EDM清角，分型面也不容易跑毛边。车灯模具分型面光刀时需高速机，机床主轴转速保证每分钟至少20000转以上。
2）镶件与动模的配合部分，止口根部设计了合适的工艺倒R角或避空位，简化了加工工序和减少加工工时，提高加工效率。
3）所有非成型转角设计R角，防止应力开裂，工艺R角不小于R5，根据模具大小，尽可能设计比较大的工艺R角；模具上锐利的棱边容易造成操作人员意外受伤，模具上非参与成型或配合的棱边都要设计倒C角或R角，根据模具大小尽可能设计比较大的倒角。
4）分型面的避空：模具分型面宽度为40MM，分型面以外的区域定动模都要避空1MM,以有效减少加工工时。分型面的避空不仅指外围分型面，也包括大面积的分型面。特别说明：模具分型面的宽度包括排气槽在内。在大面积的避空处要设计承压块，以保证模具受力均匀，避免模具长期生产跑披锋，在砰穿孔区域设计避空的同时，还要在定模或者动模设计排气孔，方便定动模合模时压缩的空气排出。
5）分型面根据塑件形状构建，必要时对塑件进行优化处理。对于中大型模具，承压板槽尽量开通，方便CNC加工。设计分型面时尽量以简化模具加工，平整顺滑为原则，做出的分型面无薄钢，无尖角，插穿角度合理。
6）分型面圆滑平整，UG分模时禁止出现很多碎面小面（CNC加工时易弹刀，加工精度降低），尽量用延伸面，网格面，扫掠面构建分型面，或者先延伸10-20mm封胶面，再做拉伸面与过渡面，封胶面根据注塑机吨位与模具的大小设计。
7）分型面或者插穿孔所有插穿角度设计在7度以上，提高模具使用寿命。
3.2浇注系统设计
本模具浇注系统采用“普通流道+扇形浇口”。由于塑件为BMC料，流动性差，在设计流道时流道要粗且短。为了减少注塑过程中产生过多剪切热，同时提高注塑速度，不让熔融的BMC材料充满高温型腔前固化，一般在动模开设扇形分流道，浇口厚度为2.0-2.5mm。
3.3 温度控制系统设计
汽车前大灯反射镜为汽车最重要的外饰件之一，也是外观要求最高的塑件之一，因此温度控制系统设计的好坏对模具的成型周期与产品成型质量影响很大。由于塑件采用BMC材料，BMC材料的注塑成型工艺与普通热塑性注塑成型工艺完全不同，在注塑机的料筒部分需用专用冷冻机冰水冷却，而在模具型腔型芯则需要电加热。
加热管的布置与水路布置类似，与水井相似，既可以设计成竖向布置也可以设计成横向布置。塑件成型面距离电热管40-50mm,两电热管之间距离为80-100mm。为提高加热效率，定动模四面均需设计一8mm厚的电木隔热板，因电热管无正负极，可以串联连接，但温控器插座每组不可超过3.6KW。每组电热管的温度由一组热电偶控制，热电偶应处于本组电热管温度场的中心，并且热电偶头需与型腔有效接触，有利于准确控制温度。如图5与图6所示。

图5 定模加热系统

图6 动模加热系统
本模具定动模温度控制系统为：定模每穴设计了2个竖向加热管，同时定模设置了4个横向加热管。动模每穴设计了3个竖向加热管与2个横向加热管。布置加热管要注意线槽，线槽拐角处都需要倒圆角，避免损坏线路。每一模需要设计一支探温针，布置加热管间距要均匀，加热管需要向供应商订购，发热管孔要比发热管大1mm，深度也要深1mm，因为发热时会膨胀。
3.4导向定位系统设计
本模具在4个角上各设计了1支D40*225圆导柱。（导柱最长做到10倍直径）导柱安装在定模侧，由于塑件开模后留在动模侧，这样就不会影响塑件取出，同时避免塑件粘上导柱上的油污。
导柱在翻模时还可作为支撑脚用，方便FIT模，如图7所示。圆形导柱的长度必须保证合模时，在斜导柱插入滑块之前20mm就插入导套，否则在模具的制造和生产中会带来很大的麻烦，严重时会损坏模具。模具导向系统的设计必须注意三级定位的设计，特别是要求高的汽车塑件。模具导向定位设计不合理会造成模具运动不顺畅，模具易损坏，定动模错位，塑件出现段差等问题，是注塑模具至关重要的系统。

图7 汽车前大灯反射镜注塑模具导向定位系统