汽车保险杠模具结构知识

主要内容一、保险杠模具基本结构、材料及结构审核二、保险杠产品细节设计对模具的影响三、保险杠产品分型面选取基本原则四、保险杠内分型模具实例讲解五、交流讨论六、培训小结一、保险杠模具基本结构、材料及审核1、基本结构：公司在模具知识方面已经做了很多的相关培训，大家对注射模具知识有了一定的了解，保险杠模具基本结构与其它的注射模具差不多，但由于汽车保险杠产品的特殊性，对模具结构的要求会有所不同，我们可以理解为特殊结构的模具。

2、保险杠模具常用材料：目前市场上模具钢材料比较繁多，有近百个品种，不同的刚材价格差别比较大，我们在模具材料选定时主要从a.经济性、b.硬度、c.抛光性能、d.加工性能、e.耐腐蚀性、f.耐久性等方面来考虑。

主要的模具钢供应商有瑞典一胜百、日本大同、舞钢、龙记（模胚）等。

针对保险杠模具常用的材料有：好的型腔用2738（预硬钢）的材料、型芯用P20（需调质），材料的硬度在28－32HRC；一般都是用P20材料，型芯用S55C钢(需调质)，这些钢材都是加工性能都是很好的。

不管是2738、P20、S55C等刚材，都是要进行调质处理，调整后标准硬度在28－32HRC。

当然对模具的使用硬度越高越好，但硬度再高的话将很难加工。

像导柱、导套、耐磨块、锁紧块等零件对其硬度要求要高一些，一般的在55—60HRC。

3、保险杠模具设计图样审核要点：1）装配图审核。

零件的装配关系是否明确、配合代号标注的是否恰当合理、零件标注是否齐全、与明细表中的序号是否对应、有关的说明是否有明显的标记、整个模具的标注化程度如何；2）零件图审核。

零件号、名称、加工数量是否有明显标注、尺寸公差和行位公差标注是否合理齐全。

成型零件容易磨损部位是否预留了修模量。

哪些零件有超高精度要求，这种要求是否合理。

各个零件的材料选择是否合理，热处理要求和表面粗糙度要求是否合理。

3）制图方法审核。

其方法是否正确，是否符合有关规范表中（包括工厂企业的规范标准）、图面表达的几何图形与技术内容是否理解。

4、保险杠模具结构审核要点1）模具的结构和基本参数是否与注射机规格匹配；2）模具是否有合理的合模导向机构；3）分型面选择是否合理，有无产生飞边的可能，制品是否滞留在设有推出机构的动模（定模）一侧；4）模腔的布置与浇注系统设计是否合理。

浇口是否与塑料原料相适应、浇口位置是否恰当，浇口与流道的几何形状机尺寸是否合适、流动比数值是否合理；5）成型零部件结构设计是否合理；6）推出机构与侧抽芯是否合理，是否有干涉或碰撞的风险，脱模板是否会与动模咬死7）排气机构是否合理；8）是否需要温度调节系统，如果需要共热源和冷却方式是否合理，温控元件是否足够，精度等级如何，加热和冷却介质的循环回路是否合理；9）支承零部件结构设计是否合理；10）外形尺寸能否保证安装、紧固方式选侧得是否合理可靠，安装用的螺栓孔是否与注射动、定模固定板上的螺孔位置一致，压板槽附近的固定板上是否有紧固用的螺孔。

二、保险杠产品细节设计对模具的影响好的产品（品质）来源于非常完美的设计，有缺陷的产品设计不仅会降低产品的品质，同时给模具带来复杂的结构和模具加工的难度，生产效率会非常低下，报废率极高，浪费极大。

这就好比我们常说的一个人水平再高，也不可能把一个哑巴培养成歌唱家一样。

因此我倡导我们每一个工程师在平时的工作注重每个设计细节，真正的从设计上提高产品的品质。

2、保险杠强度及安装结构设计。

由于保险杠自身的重量比较重，结构比较特殊，装配、外观要求高，我们可以通过设计一些内部加强支架来保证保险杠的强度。

1、保险杠与自身配合件（大灯、格栅、装饰条、雾灯堵盖、大灯清洗剂堵盖等）有配合要求。

首先建议要求产品的脱模方向一致，前保一般的定义为整车坐标的-X 向，后保为X 向。

与翼子板、前大灯配合目前也有了一些比较成熟的结构。

3、一些小的细节对模具的影响。

A）CNC机加工的刀具路径需要一定圆角过渡，所以在产品设计时尽量避免直角过渡；B）模具薄壁处纵横比不宜过大；C）靠破、插破孔形状不宜太复杂；D）尽量避免侧抽芯分型。

三、保险杠产品分型面选取基本原则1、分型面设置一般原则：1）分型线不得位于明显影响外观的位置；2）开模时不能有死角（倒扣）；3）位于模具易加工的位置；4）位于成品后加工容易的位置；5）位于不影响尺寸精度的位置；6）有利于浇注系统、排汽系统、冷却系统的设计；7）能碰穿时，尽量不要用插穿；8）分型面尽量平缓，不要有扭曲面，以便于模具加工；9）对易产生飞边、不宜配模的位置，尽量对产品设计进行检讨；10）装配要求较高的位置，要考虑将来修模的方向。

2、脱模斜度的选定：1）目的是为了方便产品从模具中能顺畅脱出而设置的；2）一般情况下1~3度，不能小于0.5度，在不影响产品外观和配合要求的情况下，角度越大越好(动模脱模斜度比定模大) ；3）插穿时其角度不要小于3度且形状不宜太复杂。

四、保险杠内分型模具实例讲解随着汽车工业的发展，消费者和汽车制造商对汽车，尤其是轿车的外观质量要求越来越高，保险杠作为轿车的主要外饰件，对保险杠的安装配合及其本体上的宽体饰条和镀铬饰条等塑件提出了更高的要求。

一些国外高档轿车如奔驰、宝马等，早在几年前就开始使用内藏式分型线的保险杠及相关塑件，国内汽车厂以大众为代表，自2001年所有的车型均采用内分型线保险杠，上海通用等其他汽车厂商也比较早的推出内分型线保险杠的车型。

我们公司由于没有做具体的要求及供应商水平不高等因数，保险杠内分型模具技术应用的不是很好。

希望通过不断的讨论和学习，把这一技术要求统一起来。

1、分型线外露与内藏的位置如图所示为典型保险杠零件的侧边端部与轮罩饰板相连处造型，A面为外部可视面，内翻边B面是轮罩饰板安装面，基本不可视。

传统模具设计中，为避免倒钩形成，分型面设置在A面与B面过渡圆角R外侧处，处于可视面。

由于模具制造精度及长期使用的磨损，分型线处经常出现错位及飞边，大大影响了制件的美观。

即使经过修边处理，但分型线痕迹无法避免，且增加了修边工时、产品的一致性差，不利于成本的降低。

而内藏式分型线模具将分型线设置在不可见的B 面，因此无论是加工的误差或是长期使用后产生的飞边，都不会影响产品的外观质量，既满足了主机厂的要求，又大大提高了产品的合格率。

2、内藏式分型线模具的结构以内藏分型线保险杠为例，由于分型线设定在B面，如果采用常规斜面推出，开模后推出机构在定模倒钩处与斜推块在开模时将产生干涉，造成模具损坏。

因此避免斜推块与定模碰撞成为设计要点。

解决的方法是：（1）开模时斜推块同步推出，也就是开模时利用液压缸推动推板，保持推板（推块、杆）与定模的相对位置；（2）利用塑件的可变形性，通过斜推块内横向的滑块，将零件末端向内拉动，通过横向滑块末端的导轨控制行程，使零件末端脱离定模倒钩处；（3）打开模具，使塑件与定模分离；（4）继续推出，并通过横向滑块末端的导轨控制横向滑块向外运动，使塑件变形复位。

模具的基本结构如图所示。

推杆5, 通过导轨6 与斜推块2 相连，斜推块2 的运动轨迹又通过导轨7控制。

当模具推板（未画出）推动推杆5，通过导轨6 和7的约束，使斜推块2沿导轨7的方向运动。

滑块3在斜推块2中运动，末端通过变角度导轨8与动模连接。

变角导轨分a、b、c 三段，通过不同角度控制滑块3的运动。

3、模具工作过程通过设定注塑机的抽芯程序，在开模的同时（或者可以设定比开模时间稍早一些）使顶出液压缸开始顶出，并在顶出过程中保持推板与定模相对位置保持不变。

在此过程中，由于横向滑块3 受变角度导轨控制，横向滑块3、塑件和定模块都保持相对静止，而斜推块2则向内运动，将塑件内部空间让出，推出行程至导轨a 段结束时,如图所示。

继续开模，由于变角度导轨b 段角度的改变，横向滑块3向内运动，将塑件通过变形方式向内拉，直到导轨b段结束时，塑件已经完全脱离倒钩段，如图所示。

由于此时塑件倒钩与模具均已分离，但塑件端部顶着定模块，塑件有微量的变形。

模具继续打开，通过导轨C 段的角度变化，推动滑块3，使塑件变形回复到原来状态，并进一步将塑件推出，以利取件，如图所示。

4、内分型模具实例讲解1）、模具打开后产品按要求留在动模上；2）、在动、定模打开的同时，弹簧8的弹力作用于顶针板，通过顶针板的推动，使两端的大斜顶1、滑块3、斜推2（在其底部弹簧的作用下）、共同与前模以同等的速度沿-Z运动，同时大斜顶1、斜推2由于斜导轨的作用下，在-Y方向产生一定位移，保险杠两端随之有相应的变形；3）、斜推2在限位块6的作用下停止运动，斜顶1、外滑块3、前模仍然以同等速度沿-X运动；4）、外滑块3运动到完全脱离斜推2后，弹簧对顶针版的弹力达到极限，大斜顶1停止运动，前模继续打开，同时在斜导柱4的作用下外滑块3沿X方向运动，完全脱离产品。

5）、模具复位。

模具复位的结构主要有油缸复位、注射机复位、弹簧复位、回针杆复位等多种形式。

该模具的是采用回针杆结构实现的，整个模具的复位可以分为三个部分来理解：1、在合模的同时非胶位面先碰上回针9，有回针将顶针板、顶针、直顶块回复到原位（如图1所示）；2、两端的大斜顶1在前模的作用下沿斜导槽运动进行复位；3、浅色斜推2在大斜顶1的作用下沿斜导槽运动进行复位；4、外滑块3在外滑块斜导柱4的作用下沿导槽运动进行复位。

6）、机械式安全保护拉钩。

为保证模具在液压机构、弹簧弹力等失效的情况下，模具的机械装置仍然能够保证同步推出，在模具上一定要设计安装安全保护拉钩。

如图所示四、交流讨论五、培训总结一、流道系统和进胶方式选择：流道的选择在模具设计中非常重要，直接影响产品的外观质量和成型精度。

我想我们以后就应该规定保险杠进胶都采用热流道针阀式进胶；二、保险杠模具选材确认：模具钢材料品种较多，导致模具的制造价格差别也比较大，给公司带来一定的不必要的浪费，为此，针对保险杠模具的具体要求，我建议在以后的保险杠模具开发中按照统一的选材标准，即可以保证保险杠的品质又可减少浪费；三、型腔、型腔尺寸设计经验值推荐；四、模具总装图的基本格式推荐；五、技术推广交流：为保证保险杠的外观品质，希望在以后的保险杠产品开发时，要求供应商必须采用内藏分型线模具结构进行进行生产供货。

热流道模具设计制作标准模具总装图基本格式共同进步谢谢。