未來二三十年，中國將成為全球汽車消費(fèi)大國和汽車零部件制造大國。汽車工業(yè)的車身造型是現(xiàn)代制造技術(shù)在產(chǎn)品上的集中體現(xiàn)。汽車制造業(yè)能否生存下去并發(fā)展壯大，關(guān)鍵看其能否不斷地降低成本、及時(shí)地設(shè)計(jì)和制造出新穎的車型來。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，某項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)往往需由不同地點(diǎn)和協(xié)作單位的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)與不同部門共同承擔(dān)。因此虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)將能更好地解決制造業(yè)所面臨的重大問題。
>m $jJlAv8 ^"dVz. 在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)是科技人員高效率設(shè)計(jì)的工具。設(shè)計(jì)人員可以按照自己的想象用計(jì)算機(jī)建立待開發(fā)產(chǎn)品的三維模型。利用CAE軟件還可對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析、運(yùn)動仿真，使不合理的部分隨時(shí)得到修正。協(xié)作單位之間可利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)傳遞信息、交換文件，及時(shí)地獲取對方工作的進(jìn)展情況，對設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題可隨時(shí)提出相關(guān)的建議和意見，也可對其進(jìn)行直接修改，進(jìn)行異地虛擬設(shè)計(jì)。這樣既方便協(xié)作又節(jié)省時(shí)間，可以大大提高工作效率，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期。
A&?8 r c nrBp q 1、轎車骨架注塑模具結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)方案
N F$k~r fMpxe( 1.1制品分析和材料選擇
7$"A2 x <USK6! -G 本制品為轎車骨架，其模型如圖1所示。圖1中9個(gè)黑點(diǎn)為澆口位置。該骨架總體尺寸為2800mm x 1200 mm x 1200 mm，壁厚為3 mm，外表面要求光潔，其粗糙度（Ra）為0.8μm，內(nèi)表面及其它地方Ra為1.6μm。車身窗口較多，除了尾部車燈處需要側(cè)抽芯以外，前后蓋孔均由型芯成型，而左右門窗處的孔則由型芯與型腔的曲面組合而成。制品對型芯有一定的包緊力，可保證制品留在動模一邊。車殼內(nèi)外側(cè)的邊角均設(shè)計(jì)成圓弧倒角，有利于塑料熔體充模流動和制品的順利脫模，可增加模具的總體強(qiáng)度，更能滿足人們對視覺效果的追求。
由于使用條件和環(huán)境的特殊性，要求成型轎車骨架用塑料應(yīng)具有高的耐沖擊性、耐老化性、耐腐蝕性，良好的耐磨性、耐候性及較高的耐應(yīng)力開裂性。為滿足以上要求，可選用聚丙烯／（乙烯／丙烯／二烯）共聚物（PP/EPDM）合金材料或玄武纖維增強(qiáng)聚雙環(huán)戊二烯（PDCPD/BF）復(fù)合材料。因?yàn)榍罢叱Ｓ糜谄嚤ｋU(xiǎn)杠，將EPDM與PP共混是提高PP沖擊強(qiáng)度的主要方法，而且EPDM具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，與PP有良好的相容性；采用后者是鑒于美、英、日及西歐等國家和地區(qū)都大量采用玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，而PDCPD/BF復(fù)合材料的彈性模量為110 GPa、拉伸強(qiáng)度為430 MP a、壓縮強(qiáng)度為440 MPa，使用溫度為一260 ~700 ℃，這種具有網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)的熱固性塑料適于制作轎車骨架、車身、保險(xiǎn)杠等�，F(xiàn)以EPDM/PP合金為例，對轎車骨架注塑模具進(jìn)行討論。
o*k.je1 h6CAd-\x\ 1.2模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動作原理
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".v+ `e`}dgf0S| 根據(jù)轎車大小、形狀及用途，并考慮到模具制造技術(shù)的合理性和可行性，將模具設(shè)計(jì)為單型腔、針點(diǎn)澆口進(jìn)澆的三板式結(jié)構(gòu)，它的外形長3 400 mm、寬1700 mm、高3 800 mm，結(jié)構(gòu)如圖2所示。分型時(shí)選取骨架底部大平面為分型面，型芯和型腔分別成型制品的內(nèi)外表面，骨架左右門的空洞由型芯與型腔各成型一半，而車前蓋和后蓋的空洞可直接由型芯成型，型腔為一個(gè)完整的曲面。這樣分型有利于將制品留在動模一邊，便于脫模。型腔采用整體式，型芯采用軸肩、推件板、固定板和墊板的組合結(jié)構(gòu)。推件板中心孔制成型芯外壁形狀，保證與轎車骨架底部的形狀吻合，前后4個(gè)車輪曲線由嵌塊與推件板組合，并可隨推件板同時(shí)頂出，制品頂出受力均勻，保證了轎車骨架能平穩(wěn)地被推件板脫出。
該模具動作原理如下：
Gye84C2E= TdU'L:<4l （1）熔體注射、保壓、冷卻完成后，開模時(shí)依靠彈簧25作用使次分型面A -A首先打開，拉斷澆口，然后次分型面繼續(xù)打開直到定距拉桿26頭部螺釘撞擊型腔板13的圓形槽，迫使主分型面B-B打開，制品包緊型芯留在動模一邊。
]Cc3}+(s @$Xl*WT7 (2)開模到位，注塑機(jī)中心頂桿動作，頂出系統(tǒng)前進(jìn)、推板3前移，制品在大頂桿（頂出回程桿）29、推件板11和小頂桿32的同時(shí)作用下推動斜導(dǎo)柱7使滑塊12完成側(cè)向分型抽芯，并由鋼球10定位。制品從主型芯上順利脫出。
"|Ke/0rGB "L0Q"t: （3）脫模完成以后，注塑機(jī)中心頂桿復(fù)位，頂出系統(tǒng)在彈簧30的作用下先行復(fù)位，側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)回復(fù)到原始位置，進(jìn)而主分型面B-B和次分型面A-A相繼合模，完成整個(gè)成型周期。
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