吴日龙 朱乃新 郑宝富
锦州锦恒汽车安全系统有限公司 辽宁 锦州 121007
摘要：考虑到汽车安全气囊饰盖的结构特点，传统的注塑模具加工不便，对此本文设计了一套能够进行旋转的二次顶出注塑模具，使得脱模能够更加方便，并且保证了塑料熔体在模腔内具有较好的流动性，从而保证了塑件制品的质量，能够满足汽车安全气囊的生产要求。
关键词：汽车安全气囊；饰盖；二次顶出；注塑模具
0引言
随着我国民众的收入不断提升，汽车成为越来越多人的出行选择，从而对购置的汽车内的配饰要求也越来越高。汽车安全气囊配饰盖作为汽车内比较明显和重要的内饰件之一，为了尽可能的降低产品在装配过程中相关紧固件的使用数量，并且保证强度能够满足使用要求，相关塑件制品在进行设计时通常采用了较多的倒扣结构以及加强筋，从而增大了模具设计的难度。因为这种类型的产品加强筋会有干涉，因此在进行脱模时不能够采用传统的斜顶机构。针对这种情况，本文以某汽车安全气囊饰盖为例，对其模具进行了新的设计，对后续其他同类产品的模具设计有一定的参考价值。
1模具结构设计
1.1分模设计
在确定分型面时需要考虑多个方面的内容，具体包括以下几点：
（1）脱模后的产品在质量上以及外观上应满足实际的使用要求和观赏性要求；
（2）开模后产品留定模或者定模应足够方便；
（3）模具加工应较为容易；
（4）模具排气应较为方便。
此外，考虑到本文应用的塑件制品特点，还需要关注浇注系统的开设位置以及脱模机构的设计，确保满足使用要求。选择最大的边缘进行分型，分型面沿着分型线向外进行延伸，其中分型面的最小宽度超过14mm，分型面以及动、定模仁。
图2分型线位置
1.2浇筑系统设计
按照塑件制品成型的相关要求，其所使用的模具应为一模一腔。在浇口的选择上，如果采用两点进胶的方式，后续在对注塑工艺进行调整时会比较方便，因此选择两点浇口进胶的方案。因为塑件制品属于外观件，因此通常将浇口布置在制品的两个侧面，结合制品侧面的结构以及空间大小，将浇口定为潜伏式浇口和牛角浇口。考虑到采用两点浇口在进胶过程中浇口间容易出现熔接痕缺陷的问题，而为了能够将冷流道的长度缩短并确保塑料熔体在模腔内具有较好的流动性，最终使用开放式热流道转冷流道。按照这种设计进行模流分析，相关数据参数能够满足要求。
热流道端使用两支热流道嘴完成前段熔料和供料工作，热流道最使用尖点热嘴BZ–14CC-L90。冷流道为圆形分流道，直径为6mm。牛角浇口的直径为1.2mm，潜伏式剪口的直径为1.6mm。
1.3 脱模机构设计
对于带有倒扣的塑件制品，一般使用斜顶机构进行脱模，不过因为本文涉及的产品深腔内表面带有较多的弯曲凸筋，会与斜顶出现干涉的情况，因此常规的斜顶机构不适用于本文中的研究对象。对此，专门设计了一款能够进行旋转的二次顶出脱模机构，该脱模机构的具体工作流程如下：
第一次顶出包括s1a和s1b两个行程：
行程s1a：在注射机顶出杆的作用下，顶针底板和顶针面板被顶出，同时滑块推动顶杆固定板将挡块顶出，固定在顶杆固定板的顶杆将动模镶件和塑件制品一起顶出，将动模镶件和塑件制品顶出动模仁之外，完成第一个行程。
行程s1b：利用滑块推动顶杆固定板继续顶出挡块，这时固定在顶杆固定板的旋转顶杆的鞋面开始和旋转顶块的内斜面进行接触，随着顶出行程的不断增加，旋转顶杆在旋转顶块内斜面的作用力下，绕销旋转，当顶出行程达到s1b时，旋转顶杆的头部旋转α度，将塑件制品的倒扣从动模镶件中向外完全拔开，完成第一次顶出过程。
第二次顶出只有一个行程s2，第一次顶出完成后，斜楔将滑块压进固定板中，顶针底板和顶针面板继续顶出，顶针将塑件顶出动模镶件外，完成二次顶出。
这种形式的脱模机构主要的特点是行程s1b在顶出时，借助旋转顶块鞋面对旋转顶杆的作用产生旋转，向外拔开产品的倒扣。
1.4成型零件设计
1.4.1定模仁设计
因为定模仁需要能够满足饰盖皮纹的要求，因此需要使用耐腐蚀性以及机械加工性能较好的材料，并且为了达到模具使用寿命在30万模以上的要求，最终选择s136材料，进行热处理使其硬度达到HRC53。为了能够满足定模仁与动模仁合模的精度，将模具的四个角设计成虎口结构。考虑模仁和模板的位置精度，定模仁和定模板使用斜楔块挤紧的结构，便于模具的组装。并且为了能够满足塑件制品皮纹脱模要求，拔模的斜度超过3°。
1.4.2动模仁设计
动模仁和动模镶件在材料上都使用718H，这种材料不需要进行热处理，从而能够使模具的制造周期大大下降，进而减少模具的加工成本。动模仁和动模板同样适用斜楔块挤紧结构。为了能够满足脱模的需要，将动模镶件应设计成活动的结构。而为了能够确保精度达到要求，需要将动模镶件和动模仁装配在一起进行线割顶针孔。为了使塑件制品脱模过程顺利，拔模斜度大于0.3°。使用SKD61作为牛角浇口镶件的材料，进行热处理，使其硬度达到HRC55.考虑到钳工配模的需要，需要在动模板的四个角做出撬模口。
1.5冷却水道设计
在确保模具材料能够满足强度要求的前提下，应尽可能的使冷却水道靠近动模仁或者定模仁的表面，在布置时围绕成型制品均匀布置。考虑塑件制品结构以及模仁尺寸等多种因素。其中水道的孔径为8mm，水道的间隔为50mm。
在设计动模仁以及动模镶件的冷却水道时，需要考虑到塑件制品冷却和顶出的均匀布置。冷却水道应与顶出零件的位置应保持同步，要兼顾旋转顶杆、顶杆、顶针的位置和冷却水道的布局。设计出的动模冷却水道如图1所示，水道的孔径为8mm。设计的顶模镶件的冷却水道如图2所示，水道的孔径为6mm，经过顶杆和顶杆固定板。
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2结语
汽车安全气囊饰盖作为外观件，为了保证强度结构相对较为复杂，从而增加了模具脱模的难度，常规的模具适用性较差。而本文所设计的模具能够进行旋转，并且可以实现二次顶出，能够满足带有较多加强筋的汽车安全气囊饰盖的注塑加工。并且经过实际验证，模具所生产的塑件制品质量良好，可以进行批量生产。
参考文献
[1]石鑫. 汽车安全气囊盖注塑模具设计与分析. 安徽理工大学.
[2]何敏红. 汽车安全气囊饰盖二次顶出注塑模具设计[J]. 塑料科技, 2019, v.47;No.332(12):125-130.
[3]高奇, 李卫民. 车用安全气囊饰盖模流分析及注塑模具设计[J]. 合成树脂及塑料, 2018, v.35(03):83-86.
作者简介：姓名：吴日龙（1985.10.30）；性别：男，民族：朝鲜族，籍贯：辽宁省抚顺人，学历：硕士；现有职称：中级工程师；研究方向：安全气囊设计研发。