上汽通用五菱：汽车前保险杠引擎盖翻边区域内分型机构设计

1塑件分型线分析

图1所示为某车型前保险杠，材料为PP-T20，表面要求为车身色喷漆。根据该车型的造型特点，前保险杠有前格栅，直接与前引擎盖搭接匹配。在前保险杠模具设计时，引擎盖区域的分型线将位于塑件翻边最大外轮廓的R角上，造成分型线外漏。

图1 塑件分型线设计

前保险杠塑件这种外分型线设计主要存在如下问题。

（1）引擎盖区域的分型线位于塑件外观R角上，塑件装车后能看到分型线，影响塑件的外观质量。

（2）前保险杠在喷漆前，外漏的分型线需进行打磨，增加了制造成本。

（3）由于模具制造精度及注射生产过程中存在磨损，分型线位置会产生飞边及段差，降低了塑件合格率。

为了解决上述问题，结合该保险杠的形状特点，考虑将引擎盖区域的分型线设计在塑件圆角的内侧，设计成内分型线，如图2所示。在塑件装配后该分型线可以隐藏，不仅解决了分型线外漏问题，还提高了表面感知质量及保险杠模具生产的合格率。

图2 塑件内分型线设计

保险杠引擎盖区域翻边位置的内、外分型线设计对比如图3所示，内分型线设计方案使此处圆角在主脱模方向形成了倒扣，如果塑件直接脱模，圆角将被拉坏。因此需要在引擎盖区域设计一种新的内分型拉变形机构，实现对该区域内分型线的成型。

图3 内外分型线设计对比

2引擎盖区域内分型机构设计

2.1 内分型机构方案设计

为了使前保险杠引擎盖区域翻边C处的圆角倒扣在开模时不被拉坏，需让塑件在开模前产生弹性变形。该内分型机构如图4所示，首先斜推块为塑件让出变形空间，然后拉块在推杆、T形导滑块、拉杆及拉变形导轨的共同作用下，推动塑件向其内侧变形，将塑件末端C处的倒扣向内侧拉出，以实现塑件的正常脱模。

图4 前保险杠引擎盖区域内分型机构

内分型机构工作原理如下。

（1）模具开模时在氮气弹簧及同步拉钩的共同作用下，保持推板与定模型腔板的相对位置不变，塑件仍包裹在型腔内，斜推块同步后退，为塑件拉变形让出空间。

（2）利用塑件的可变形性，在开模到达预定行程的过程中，通过推杆、T形导滑块、拉杆及拉变形导轨驱动拉块将塑件向其内侧推动，使塑件C处倒扣脱离定模型腔。

（3）模具开启，塑件与定模型腔板分离。

（4）模具继续进行推出动作，再通过推杆、T形导滑块、拉杆及拉变形导轨的共同作用控制拉块向塑件外侧运动，使塑件恢复原状。

2.2 内分型机构组成

2.2.1 拉变形机构

前保险杠引擎盖区域翻边内分型机构如图5所示，主要包括斜推杆、推块、拉变形导轨和拉杆。拉变形结构如图6所示，主要包括推杆、导滑套、T形导滑块、拉块、拉杆和拉变形导轨，其中T形导滑块为铍青铜材质，固定在推杆上；拉杆设计为L形，轴承转动块固定在拉杆上，拉杆一端固定在直顶拉块上，另一端通过轴承转动块与拉变形导轨连接；拉块在T形导向块和拉变形导轨的共同导向作用下，实现对保险杠引擎盖区域翻边的拉变形及复位。

图5 前保险杠引擎盖区域内分型机构

图6 拉变形结构

拉块与斜推块安装匹配关系如图7所示，斜推块与拉块之间由型芯隔开，推杆与斜推块采用独立定位设计，其中拉块压着斜推块，以降低在注射过程中产生斜推痕迹的风险。

图7 拉块与斜推块安装匹配关系

2.2.2 内分型辅助机构

内分型辅助机构包括4个同步拉钩机构、6个氮气弹簧及4个液压缸，如图8所示。在模具开模初期，同步拉钩机构和氮气弹簧辅助机构共同作用，使塑件包裹模具型芯，并随型芯运动，以辅助拉变形机构对塑件实施拉变形动作。

图8 内分型辅助机构

2.2.3 推出机构

该前保险杠模具共有两级推出，其中引擎盖区域翻边内分型机构设计在一级推出，一级推出距离为160 mm。一级推出又分为2个阶段，第一阶段为同步推出拉变形阶段，共推出50 mm，由氮气弹簧及同步拉钩共同驱动推板与型腔板同步运动，此时液压缸不运动，推板与液压缸避空50 mm，如图9所示。第二阶段推出距离为110 mm，由液压缸驱动推板运动，在这过程中拉变形机构完成复位。

图9 液压缸与推板避空

在一级推出第一阶段过程中，首先向上推出10 mm，斜推块后退为保险杠拉变形让出变形空间，然后再向上推出30 mm，拉块推动塑件向塑件内侧变形4 mm，完成拉变形动作；最后再向上推出10 mm，拉块只向上推出，维持着塑件拉变形终止时的状态。第一阶段推出完成后，型腔板与塑件分离，完成保险杠引擎盖区域倒扣的脱模成型。在第二阶段推出110 mm的过程中，斜推块继续后退，拉块向塑件外侧运动4 mm，完成塑件拉变形后的复位。

▍原文作者：石波沈亮涵铁盛武何叶春王炜

▍作者单位：上汽通用五菱汽车股份有限公司 技术中心