汽車車燈主要是用做照明，可以說是汽車（chē）的眼睛（jīng），車燈是（shì）對所有汽（qì）車照明係統的統稱。汽車車燈外觀要求高，幾（jǐ）個重要零件都是透明件，電鍍件等，可（kě）以說汽車外觀要求最高的零件就是車燈，因而對（duì）模具設計與製造要求極高。

一（yī）般汽車的（de）主要燈飾件（jiàn）就是前後大（dà）燈。車（chē）燈（dēng）不同的車係有不同配置，同一車係依據高低配置也不盡（jìn）相同。組成汽車前後燈的主要零件有（yǒu）：左右透鏡（jìng）.左右裝飾（shì）框.左右（yòu）燈殼.左右反射鏡（jìng）等，汽車車燈的外（wài）觀要求極為嚴（yán）格。

汽車前大燈組裝效果如圖1所示：

△圖1 汽車前大燈組裝效果圖

△圖2 汽車前大燈架構與效果圖

△圖3 汽車後大燈架構與效果圖（tú）

△圖4 汽車車燈主要（yào）零件圖

車燈的組成：

圖4所示為汽（qì）車車燈的主要零件，組成（chéng）汽車前後燈的主要零件有：左右透鏡.左右裝飾框.左右燈殼.左右反射鏡等。汽車車燈（dēng）的外觀要求（qiú）極為嚴（yán）格，本文選取某名牌汽車（chē）前大燈模具進行介紹。

△圖（tú）5 汽車（chē）前大燈功能定義圖

前（qián）大燈（dēng）采用H7作為遠（yuǎn）近光光（guāng）源，通過一個電機和（hé）擋（dǎng）片進行遠近光切換；位置燈（dēng）采（cǎi）用（yòng）8顆LED，並帶有單獨的位置燈配光鏡；轉向燈采用PY21W作為光源，無（wú）單獨配光鏡，透（tòu）鏡上可以做適（shì）當的（de）花紋。裝飾框局部做磨砂效果，磨砂區域如圖6所示，其餘（yú）部分高亮。

△圖6 汽車前大燈磨砂位置

通（tōng）過圖5與圖6所示（shì）：外觀可觀察到本大燈的零件有：透（tòu）鏡.裝飾框.裝飾眉片.燈殼（ké）等，還有部分零件在大燈內部不可（kě）見（jiàn）。下麵以此款車燈為例，介紹汽車前大燈燈殼塑件的模具設計經驗與要點（diǎn）。

本文以（yǐ）汽車前大燈燈殼零件（jiàn）為（wéi）例，詳細（xì）介紹汽車燈殼注塑模具的設計要點（diǎn）與技術總結。汽車燈殼零件如圖7所示：

△圖（tú）7 汽車（chē）前大燈燈殼零件圖

1. 塑件外觀（guān）要求與結構分析

圖7所示為某品牌汽車前大（dà）燈燈殼零件圖，材料為PP+TD2，其中PP為燈殼外罩（zhào）的（de）基體，TD2是材料中加入2%的滑石粉，主要是提高（gāo）燈殼外罩的（de）剛性。非外觀件，屬內部功能件。塑件尺寸為（wéi）：475.3*355.6*291.4mm。塑件特點如下：

1）非外觀件，塑件外觀麵不允許有（yǒu）斑點，收縮（suō）凹陷.熔接痕.飛邊等缺陷（外觀縮痕要（yào）求（qiú）不是很高）；

2）塑件為內部（bù）功（gōng）能件，燈頭孔.後蓋孔等裝配要求高；

3）塑件外形複雜，塑（sù）件外側麵有6處倒扣，燈殼除了燈頭孔非左右鏡像外，其餘特（tè）征都是左右（yòu）鏡像；

4）塑件外側麵共有6處倒扣，需采用側向抽芯結構；

5）根（gēn）據塑件特征，燈殼塑件有粘定模風險，塑件（jiàn）設計需預防粘定模。

2. 模具結構分（fèn）析

根據汽車燈（dēng）殼的結構特點與外觀要求，模具優先采用熱流道注塑模結構。經模流分析結果與技術（shù）討論，最終采用2點開放式熱（rè）流道（dào）直接進（jìn）膠。本（běn）模具S1，S2，S3，S4，S5，S6由於在塑件外側，倒扣麵積大，因此優先采用動模“斜導（dǎo）柱+滑塊”的抽芯結構。本模具最大外形尺寸為：12*95*82（mm）,總（zǒng）重（chóng）量約8噸，屬於大型注塑模具。詳細結構見圖8、圖9、圖（tú）1。

△圖8 汽車燈殼注塑模具結構圖（tú）1

△圖（tú）9 汽車燈殼注塑（sù）模具結構圖2

△圖1汽車燈殼注塑模具（jù）結構圖3

1.麵板；2.熱流道板；3.導柱；4.A板；5.承壓板；6.導（dǎo）套；7.動模鑲件；8.司筒；9.B板；1.頂針板導柱；11.方鐵；12.頂針板導套；13.底板；14.鎖模塊；15.複位塊；16.複位杆；17.支撐柱；18.複位彈簧（huáng）19.彈弓膠（jiāo）；2.垃圾釘；21.限位柱；22.推杆麵板；23.推（tuī）杆底板；24.動模鑲件；25.滑塊；26.彈簧；27.斜導（dǎo）柱；28.耐磨塊；29.耐磨塊；3.動模鑲（xiāng）針；31.定模鑲（xiāng）件；32.定模鑲件；33.二（èr）級熱嘴；34.動模鑲件；35.承壓板；36.斜導柱固定塊；37.斜導柱（zhù）；38.耐磨塊；39.限位塊；4.滑塊；41.滑塊固定座；42.耐（nài）磨塊；43.頂針；44.司筒；45.司筒針（zhēn）；46.司筒針壓塊；47.斜導柱固定塊；48.耐磨塊；49.斜（xié）導柱；5.滑塊；51.限位塊（kuài）；52.耐磨塊；53.動模鑲件；54.動模鑲（xiāng）件（jiàn）；55.斜導柱固定塊；56.耐（nài）磨塊；57.斜導柱；58.滑（huá）塊；59.限位塊；6.耐磨塊；

2.1成型零（líng）件設計

由於模具為大型模具，分型麵複雜，故成型零件和模（mó）板采用一（yī）體式結構，即模（mó）具的定模（mó）A板就是定模成型零件，模具的動模B板就是動模成型零件（jiàn）。這種結構的優點是結構緊湊，強（qiáng）度（dù）剛性好，模具體積小，避（bì）免（miǎn）了開框、配框（kuàng）和製造斜楔等繁瑣的工序。

本模具設計時還（hái）做到了以下幾點：

1. 分型麵順滑無尖角，無薄鋼，無線或（huò）點封膠；構建了麵封膠，在分模（mó）時使用延伸，掃掠，網格（gé）等做麵方法（fǎ），分型根據塑件的形狀構建麵，車燈模具（jù）分型麵要求極高，不允許構建的麵起皺。構（gòu）建的分型麵能有效保證CNC加工精度，不需EDM清（qīng）角，分型麵也不容（róng）易跑毛邊。車燈模具（jù）分型麵光刀時需高速機，機床主軸轉速保證每（měi）分鍾至（zhì）少2轉以上。

2. 鑲件與動模的配（pèi）合部分，止（zhǐ）口根部設計了合（hé）適（shì）的工藝倒（dǎo）R角或避空位，簡化了加工工序和減少加工工時，提（tí）高加工效率。

3. 所有非成型轉角設計R角，防止應力開裂，工藝R角不（bú）小（xiǎo）於R5，根（gēn）據模具大小，盡可能設計比較大的工藝R角；模具（jù）上銳利的棱邊容易造成操作人員意外受（shòu）傷，模（mó）具上（shàng）非參與成型或配合的棱邊都要設計倒C角或R角，根據模具大小（xiǎo）盡可能設計比較大的倒角。

4. 分型麵的避空：模具分型麵寬度為4MM，分型麵以外（wài）的區域定（dìng）動模都（dōu）要避空1MM,以有效減少加工（gōng）工時。分型麵的避空不僅指外圍分型麵，也包括大麵積的分型麵。特別說明（míng）：模具分型麵的寬度包括排（pái）氣槽在內（nèi）。在大麵積（jī）的（de）避空處要設計承壓（yā）塊，以保證模具受力均勻，避免模具長期生產跑披鋒，在砰穿孔區域設計避空的同時，還要在定模或者動模設計（jì）排（pái）氣孔，方便定動模合模時壓縮（suō）的空氣排出。

5. 分型麵（miàn）根據塑件形狀構建，必要時對塑件進行優化處理。對於中大型模具，承壓板槽盡量開通（tōng），方便CNC加工。設計分型麵時盡量以簡化模具（jù）加工，平整順滑為原則，做（zuò）出的分型麵無薄鋼，無尖角，插穿角度合理。

6. 分型麵圓滑平整，UG分模（mó）時禁（jìn）止出現很多碎麵小麵（CNC加工時易彈（dàn）刀，加（jiā）工精度降低），盡量用延伸麵，網格麵，掃掠麵構建分型麵，或者先延伸1-2mm封膠麵，再做拉伸麵與（yǔ）過渡麵，封膠（jiāo）麵根據注塑機噸位與模具的大小設計。

7. 分型麵或者插穿孔所有插穿角度設（shè）計在7度以上，提（tí）高模具使用壽命。

8. 對於汽車中（zhōng）大型模具，鑲（xiāng）件設計盡量優（yōu）先（xiān）從分型麵裝（zhuāng）拆的方式，塑件膠位麵可采取堵銅處（chù）理，鑲（xiāng）件需兩側設計5度斜度，方便配（pèi）模與（yǔ）裝（zhuāng）拆鑲件。

2.2澆注係統設計

塑件通過模流分析，澆注係統采用2點開放式熱流道直（zhí）接進膠。在（zài）設計模（mó）具（jù）時，在（zài）熱嘴區域以及熱嘴正（zhèng）對著的動模區域，要設（shè）計冷卻水來加強對熱嘴區域的冷卻，避免熱嘴出現流延，拉絲, 澆口殘留過高的現象發生。本模具為開放式熱流道進膠，在設計熱流道時要注意（yì）以下幾點：

1. 熱流道固定板涉及走線區域需要（yào）設計（jì）工藝R角，避免劃傷電線。走線區域為了（le）便於（yú）CNC加工，盡量走直線，少拐彎。

2. 設計熱流道時需要仔細檢查熱流道插座的位置是否符合客戶要求。

3. 模具（jù）的（de）主射嘴必須低於麵板至少2MM，以防翻模時碰壞熱嘴。

4.液壓係統與電氣係統連（lián）接在非操作側，不可超出碼模板（bǎn），如果超出碼（mǎ）模板就需要設計保護板，或者將液壓係統與電氣係統沉（chén）入模板內（nèi）側，起到保（bǎo）護熱流道元件，避免液壓（yā）係統與電氣元件被撞壞的現（xiàn）象發生。

本（běn）模具澆注係統采用熱流道直接進膠，進膠點（diǎn）直接設計在塑件表麵，這樣的設計料流速度（dù）快，注（zhù）塑（sù）周期短，成型質量好。

圖11汽車燈殼注塑模具熱流道設計

2.3側向抽芯機構設（shè）計

每個塑件均有6個倒扣，模具分別由（yóu）S1,S2,S3,S4,S5,S6六個側（cè）向抽芯機構完成側向抽芯。均采用了“動模滑塊+斜導柱+定位夾”的抽芯機構，由滑塊25、斜導柱27、斜（xié）導柱固定塊36、定位夾26、限位（wèi）塊（kuài）39和耐磨塊28組成，見圖12。這種結構加工簡單，抽芯動作安全穩定可靠。

設計滑塊時優先采用機械驅動結（jié）構，因為機械驅動最穩（wěn）定可靠，且節省成本。滑塊的設計原則是：

1.優先左右側，次選天地側，天側設計滑塊需要設計彈簧或定位夾定（dìng）位。地側滑塊不設計彈簧，因為滑塊憑著自身重量開模時會下掉，可以設計定（dìng）位夾（jiá）代替彈簧。

2.優（yōu）先常（cháng）規滑塊，次選斜滑塊。因為斜滑塊（kuài）加工難度大，成本高，結構更複雜，常規滑塊更安全（quán）可靠。塑（sù）件排位時（shí）應盡量避免滑塊和斜頂（dǐng）產生複合抽芯角度（即相互發生幹（gàn）涉），減小模具加（jiā）工的難（nán）度，見圖（tú）7。圖7所（suǒ）示的滑塊需朝（cháo）上和朝（cháo）右兩個方向抽芯，加工困難。更改排（pái）位後，滑塊（kuài）隻需朝上抽芯（xīn），加（jiā）工簡（jiǎn）單（dān）。

3.滑塊的設計需遵循動模優先原則，能動模滑塊不定模滑塊，能常規滑塊不斜滑塊，能斜滑塊（kuài）不隧道滑塊。

△圖12滑（huá）塊設計要點

△圖13汽車燈殼（ké）滑（huá）塊側向抽（chōu）芯機構

2.4溫度控製（zhì）設計

汽車前大（dà）燈燈殼尺寸精度高，模具溫度控製（zhì）係統設計要保證冷卻均（jun1）勻和快（kuài）速冷卻（què）。要做到這（zhè）一點，冷卻水道距離型腔麵必（bì）須大致相（xiàng）等，以達（dá）到模具型腔各處溫度（dù）大致均衡。因為燈殼外形落差（chà）大，所以本模具的溫度控製係統采用了“垂直式水（shuǐ）管+隔片式水井”的（de）組（zǔ）合形式，

見圖14與圖15所示。本模具冷卻充（chōng）分，水路設計均勻合理，因此大大（dà）提升（shēng）了塑件的生產效率，成功將注塑周期控製在4S左右。

圖14（a）定模（mó）冷卻係統

圖15(b)動模冷卻係統

2.5導向定位係統設（shè）計

本模具在（zài）4個角上（shàng）各設計了1支D6*445圓導柱。（導柱最長做到1倍直徑）導柱安裝在（zài）定模側，由於塑（sù）件開模後留在（zài）動模側，這樣就不會影響塑件取出，同時避（bì）免（miǎn）塑件（jiàn）粘上導柱上的油汙。

導柱在（zài）翻模時還可作為（wéi）支撐腳用，方便FIT模，如圖16所示。圓形導柱的長度必須保證合模時，在斜導柱插入滑（huá）塊之前2mm就插入導套，否則在模具（jù）製造和生產中會帶來很大的麻煩，嚴重時會（huì）損壞模具。模具（jù）導（dǎo）向係統的設（shè）計必須（xū）注意三（sān）級定位（wèi）的設計，特別（bié）是要求高的汽車塑件。

模具導向定位設計不合理會造成模具運動不順暢，模具易損壞，定動（dòng）模錯位，塑件出現段差（chà）等問題，是注塑模具至關重要的係統。

△圖16汽車燈殼注塑（sù）模具導向定位係統

一（yī）級定位是指模具導柱的定位，是模具的（de）初級定位，通過定動（dòng）模（mó）導柱與導（dǎo）套（tào）的相互配合來完成定動（dòng）模的定位。定位精度取決於（yú）模胚孔的加工精度與導柱導套的尺寸精度，模胚孔加工不準會造（zào）成（chéng）導柱插燒。導柱（zhù）同時也是承受模（mó）胚重量的主要（yào）零件，設計時要考慮（lǜ）其強度與長度，太長太弱的（de）導柱也（yě）會造成模具（jù）定位不準與導柱插（chā）燒等問題。根據經驗，導柱最長做到其直徑的1倍。

導柱導套的（de）作用可歸納為3點（diǎn）：

1.對活動（dòng）的零件進行準確（què）的導向與（yǔ）定位。

2.支撐模具重量。

3.保護模具成型零件。

一般導柱的直徑大小按LKM標準來選（xuǎn）擇，非標模具導柱的直徑大小可以參（cān）考LKM標準，位置可以按圖17所示標準設計（jì），模具的導柱直徑最大一般隻能做到8mm。導柱長度要保證能夠高出模具最高麵3mm,有滑（huá）塊的模具保證（zhèng）在斜（xié）導（dǎo）柱插入滑塊之前2mm進入導套，如圖18。

在注塑生產過程中經常要對導柱導套做保養潤滑，避免導柱導套摩擦。模具碼（mǎ）模不緊與機台前後板的不平行也（yě）是造成導柱定位不準與插（chā）燒的原因。綜上所述，模具的一級定（dìng）位至關重要。

二（èr）級定位指模（mó）具止（zhǐ）口以及（jí）四麵圍邊式的定動模互鎖（suǒ）定位，二級（jí）定位主（zhǔ）要是（shì）模（mó）胚（pēi）的定位。定位精度要（yào）高於導柱導套的定位。止（zhǐ）口上（shàng）耐磨塊槽盡量（liàng）要配合加工，保證定動模的配合精度。耐磨塊材料采用熱（rè）處理材料CR12，在耐磨（mó）塊摩擦麵要有油槽潤滑，耐磨塊可以有（yǒu）效保護模具上的薄弱插穿（chuān）麵，對精密模具與汽車模具來說二級（jí）定位非常重要。模具插穿麵容易造成磨（mó）損（sǔn）與塑件易出現飛邊問題。這一點需要特別引起（qǐ）重視。

三級定位是指模仁上設計（jì）止口定位，主（zhǔ）要保護模具插穿麵精確定位。模仁上止口（kǒu）的定位是定動模仁上的精準定位，是有效保護（hù）模仁上插（chā）穿麵的機構，同（tóng）時也承受（shòu）注塑的側向壓力。設計（jì）時（shí）不能向同一方向設計，需互鎖，避免模具向一側傾斜打滑，如圖19。止（zhǐ）口在加工與合配模具時插穿要比模仁上緊，需要設置合理的加工公差，盡量（liàng）采用機床加工精度（dù）保證（zhèng）其配（pèi）合精準，避免人工配合。這一點對汽車（chē）模具與精密模具尤（yóu）為重要，止口高度設計需比（bǐ）模仁最高麵高5-1mm,可有效保護（hù）模仁麵。

汽車注塑模具的三級定（dìng）位一級（jí）比一級準確，三級定位對於汽車模（mó）具與精密模具影響重大。是保證（zhèng）塑件質量與模（mó）具導向定位的關鍵，對於其它模具也同樣適用。如果塑（sù）件（jiàn）沒（méi）有任何插穿麵與外觀（guān）紋麵時可以省掉部分定位設計，其餘都要設計三級定位，並且要保證精度。

△圖17導柱位置設計標準

△圖18圓導柱（zhù）強度（dù）與長度設計參考

受力不平衡,有側滑趨勢

圖19止口設計要點

3. 模具工作過程

熔體通過（guò）注塑機噴嘴，經熱嘴33進入模具型（xíng）腔，熔體充（chōng）滿型腔後，經保壓（yā）、冷卻和固化，至足夠剛性後，注（zhù）塑機拉動模（mó）具的動模固定板13，模具從分型麵PLⅠ處開模。開（kāi）模5mm後（hòu），塑件（jiàn）所有滑塊在（zài）斜導柱的驅動下與塑件（jiàn）脫（tuō）離。注塑機油缸推動推件固定板22，推件固定板推動推杆16，接著油缸繼續作用，頂出75mm後，塑件與動模分離，塑件經過機械手取件後，注塑機油缸拉動推件及其固定板複位，接著注塑機推（tuī）動動模合模，模具開始下一次注射成（chéng）型。

5. 模具排氣係統設計

汽車注塑模具（jù）一般較大，排氣係統的設計相當重要。如果排氣結構設計不合理，會嚴重影響塑件的質量，出現包括填充不滿、困氣、脫（tuō）模不順等注塑缺陷，嚴重時（shí）產品（pǐn）分型（xíng）麵處還會出現燒焦痕跡。汽車前大燈燈殼（ké）屬於內部功能件，合理（lǐ）設計排氣是至為重要的。本模（mó）具排氣開設在（zài）分型麵上，根據塑（sù）件特征，排氣槽開設在（zài）動模上。這種（zhǒng）排氣槽加（jiā）工方便快捷，可（kě）以直（zhí）接CNC加（jiā）工出來。在設計模（mó）具排氣係統時要注意以下幾點：

1）排氣要優先開設在料流末端與塑件轉角位置。

2）靠近鑲件或壁厚最薄處，因為這（zhè）裏最容易形成熔（róng）接痕。

3）最好開設在分（fèn）型麵上，因為分型麵上產生溢料最容易清除。

本模具排氣設計在動模側（cè）的分型麵上，如圖22所（suǒ）示。

△圖22 汽車燈殼注塑模具排氣（qì）係統設計

6. 結果與討論

汽車燈殼塑（sù）件很容易出現粘定模的現（xiàn）象，解決車燈燈殼塑件粘定模的（de）前期（qī）設計預防一般是：

1. 模具（jù）設（shè）計前檢查塑件抱緊力大的區（qū）域的（de）脫模斜度是否大於3度（dù）以上，盡量設計在5度以上，避免粘定模與塑件拖傷。

2. 在塑件容易粘（zhān）模與包緊力大的內側麵設計倒扣紋，倒扣紋深度在.5~1m之間，倒扣紋設計在靠近塑件的圓（yuán）角處。

3. 塑件定模包（bāo）緊力大處（chù）其（qí）相對（duì）應的塑件內側麵設（shè）計加強筋，或者在推杆上設計倒扣勾。

本模具設計中塑件（jiàn）抱緊（jǐn）力大的區域（yù）由於出模斜度在5度以上，且在動模側設計（jì）了.5mm深的倒扣紋，因此模具（jù）頂出（chū）脫模順（shùn）利，各機構運（yùn）動順暢（chàng），模具安全穩定可（kě）靠（kào），模（mó）具（jù）沒有粘定模的現（xiàn）象，成功（gōng）解決了燈殼類塑件（jiàn）粘定模的問（wèn）題。該車型模具試產後，裝車效果良（liáng）好，尺寸穩定。改款車燈車展中得到了客戶的（de）認可與好評（píng），為客戶創造（zào）了一定的經濟效益（yì）。

鑲件和滑塊座的連接方式（shì）那麽多，你知道哪個最好用嗎？

方式一：利用T位進行限位，鏍釘鎖死。加工方式（shì）也簡單，滑塊座割一個通槽，攻幾（jǐ）個（gè）鎖鑲件的牙（yá），就可以了（le）。更換鑲件也方便，甚至都不需（xū）要（yào）拆模都可以換鑲件，缺點就（jiù）是鑲件左右缺少定位。

加工方式簡單，滑塊座割一個通槽：

方式二：鑲（xiāng）行位鑲件，用鏍絲拉緊，常見於（yú）行位稍大些（xiē）的場合，行位座與介（jiè）子分開加工，可以采用不同的料並方（fāng）便改模。

不（bú）過要注（zhù）意的是，如果螺絲和斜導柱孔幹涉時，螺絲要深進去，避（bì）免和斜（xié）導柱產（chǎn）生碰撞。

方式三：在多（duō）個小型芯時，采用（yòng）壓板的方（fāng）式，最好如圖所示，壓板下端有（yǒu）一平台進行定位。

方式四： 在行位座上線割一趨位，常用於過橋（qiáo）的行針，不過如果並排的針太多，這（zhè）樣的方式（shì）可能在裝模的時候不好裝，因為（wéi）鑲針行位上並沒有完全固定住，如下圖。

方式五： 常見的鑲針固定（dìng）形式，底部用無頭（tóu）鏍絲鎖緊，加（jiā）工方便。不（bú）過要注意避開斜導柱孔。

方式六： 原身留，常見於較小的（de）行位，這種做法基（jī）本淘汰，最大的缺點是修改更換不方便，重做（zuò）的工作量太大！