汽车后视镜经典模具解析

互推小编 2023-04-29

汽车后视镜是汽车外饰件的重要组成部分，位于汽车的两侧，是汽车最重要的外饰件之一。汽车后视镜是用来让驾驶人员在驾驶过程中观测路面状况的一个装置，可以说是驾驶员的眼睛。汽车后视镜一般由镜圈，基座，镜壳，支架，旋转轴等零件组成。

图1所示零件为某品牌汽车的后视镜，本章以汽车后视镜基座为例，分析介绍汽车后视镜零件模具的设计要点与经验。汽车后视镜基座零件图如图2所示：

图2所示为汽车后视镜基座零件图，材料为PP+GF45%，收缩率一般取1.004，塑件为左右镜像件，模具型腔数为1+1。塑件为非外观件，属内部功能件。塑件尺寸为：185.9*113.4*75.8mm。塑件特点如下：（1）塑件外观面不允许有斑点，浇口痕迹，更不允许有收缩凹陷.熔接痕.飞边等缺陷。（2）塑件为内部功能件，塑件深骨位较多，加强排气避免困气，深骨位做镶件处理。（3）塑件外形复杂，塑件外侧面共有2个倒扣。

根据基座塑件的结构特点，模具优先采用热流道注塑模结构，采用1点开放式+冷流道+侧进胶。图2所示塑件外侧面共有2个倒扣，S1.S2为滑块抽芯方向。由于出模方向是倾斜的，故均采用斜滑块抽芯结构。本文以一款汽车后视镜基座模具为例，详细介绍模具设计要点与模流分析要点与难点。

塑件结构分析

图1 汽车转向灯支架

图1所示为某款轿车转向灯支架，材料为玻璃纤维增强PA（PA+GF33%），塑件外形不对称，外轮廓尺寸为205.87mm×96.02mm×64.88mm，平均壁厚为1.9mm，最大壁厚6.66mm。塑件有较高的尺寸和装配精度要求，属于精密件。

浇注系统设计

CAE分析

塑件结构分析

图1 汽车转向灯支架

浇注系统设计

CAE分析

图2 有限元模型

前处理采用UGNX建立塑件模型，将汽车转向灯支架的三维模型通过.STL格式导入Autodesk MoldFlow Insight中，虽然塑件结构比较复杂，但壁厚较均匀，采用双层面模型进行网格划分，划分好的CAE模型如图2所示。综合考虑模型的计算精度和时间，采用网格边长为3mm，网格划分结果如图3所示，网格质量较好。

图3 网格划分结果

材料采用PA+GF33%，塑料质量约128g，采用系统推荐的工艺参数，模具表面温度为90℃，注射熔体温度为280℃。

浇注系统设计

根据汽车转向灯支架的结构特点和生产效率，采用1模2腔注射成型。根据计算及设计经验，确定浇注系统主要尺寸：主流道长88mm，主流道锥度为2°，小端直径ϕ4mm；分流道设计成圆形，半径4mm。注射成型需考虑模具零件制造难易程度，并结合最佳浇口数量和浇口位置优化结果，设计2套浇注系统，如图4所示。

（a）方案一

（b）方案二

图4 浇注系统方案

方案一：矩形浇口长为4.5mm，宽4.5mm，高2mm；方案二：梯形浇口大端为6mm，小端为4.5mm，长4.5mm，高2mm。

模拟结果对比分析

充填时间

（b）方案二

图5 充填时间

充填时间如图5所示，由图5可以看出，方案一、二型腔都能完全充满，且熔体基本上同时达到型腔最远端，说明2个方案的浇注系统在充填方面都合理，但方案二充填时间为0.7665s，小于方案一的1.830s。

流动前沿温度

（a）方案一

（b）方案二

图6 流动前沿温度

流动前沿温度如图6所示，由图6可以看出，方案一的流动前沿温度最大温降为8.4℃，温度分布均匀性差，塑件表面质量得不到保证；方案二的流动前沿最大温降为1.3℃，温度分布较均匀，可以保证塑件的成型表面质量，因此方案二的浇注系统更合理。

气穴

（a）方案一

（b）方案二

图7 气穴位置

气穴位置如图7所示，由图7可以看出，方案一、二气穴位置主要在塑件通孔和边缘的末端，通过开设排气槽或利用镶件间的间隙排气，可以避免排气不畅而造成塑件质量缺陷。因此在气穴方面，2个方案都合理。

熔接痕

（a）方案一

（b）方案二

图8 熔接痕

熔接痕如图8所示，由图8可以看出，方案一熔接痕较多，分布位置多在塑件结构薄弱的孔间，且重要的外表面也有部分熔接痕。方案二熔接痕较少且长度较短，偏离塑件结构相对薄弱的位置，降低了塑件断裂的风险。

通过以上模拟分析可以看出，与浇注系统方案一相比，方案二在充填时间、流动前沿温度、熔接痕方面更有优势，因此确定方案二为较优浇注系统。

模具结构及工作过程

模具结构

根据塑件结构，设计的模具结构如图9所示。

图9 模具结构

1.浇口套 2.螺钉 3.定模座板 4.定模板 5.滑块 6.螺钉 7.耐磨块 8.弹簧 9.螺钉 10.挡块 11.螺钉 12.斜导柱 13.垫块 14.螺钉 15.动模座板 16.螺钉 17.螺钉 18.支撑柱 19.推板 20.限位柱 21.推杆固定板 22.顶出限位开关组件 23.斜导柱 24.型芯 25.垫圈 26.塑件 27.型腔板

模具工作过程

熔体通过注塑机喷嘴，经热喷嘴进入模具型腔，熔体充满型腔后，经保压、冷却和固化，至足够刚性后，注塑机滑块带动模具的动模固定板从分型面处开模。开模100mm后，滑块5在斜导柱23的驱动下与塑件26分离，注塑机顶杆推动推板19，推板推动推杆，推出塑件，塑件经过机械手取件后，模具在顶杆与复位杆及复位弹簧的作用下复位，注塑机滑块推动动模合模，模具开始下一次注射成型。