模人原創(chuàng)

隨著塑料在汽車領域的使用量持續(xù)增長，占到了車身總質量的10％－15％，由于對汽車輕量化設計的追求，塑料在汽車領域的用量將會越來越大。在現(xiàn)代社會，尤其是歐美與德國的汽車主機廠，例如奔馳Smart，蓮花Elisey與雷諾Espace，均采用了塑料車身。而且汽車上使用塑料的多少還成為了衡量汽車水平高低的一個重要標準。

2017年上海車展，分別從互聯(lián)網(wǎng)造車，自動駕駛技術，車聯(lián)網(wǎng)技術，新能源等方向出發(fā)，分析了未來汽車行業(yè)的發(fā)展方向。隨著互聯(lián)網(wǎng)應用于汽車領域，涌現(xiàn)出了大批新能源汽車研究廠家，汽車工業(yè)空前繁榮。汽車工業(yè)的繁榮推動了汽車模具工業(yè)的發(fā)展，帶動了世界的經(jīng)濟。塑料大量利用于汽車行業(yè)，既減輕了汽車的質量又節(jié)能環(huán)保，為汽車輕量化設計提供了有力的保障。同時帶動了汽車注塑行業(yè)與汽車注塑模具行業(yè)的高速發(fā)展。

2015－2017年，居民消費升級帶動了汽車行業(yè)持續(xù)增長，整車廠在消費者直接感知的汽車內外飾與人機交互等方面進行了重點投入。由于社會的發(fā)展，人們對汽車內外飾的要求也越來越高，整車廠在汽車內外飾方面加大了投入，設計出的車型外觀更加酷炫，全數(shù)字化顯示，復古風，功能集成，成像多樣化等。針對要求越來越高的汽車內外飾，塑料與塑料合金材料必然是汽車內外飾的最佳選擇。

在現(xiàn)代社會，汽車作為主要交通工具之一，對人們的生活影響越來越大。在汽車工業(yè)發(fā)達國家，汽車產(chǎn)品的市場占有率已超過60％，而且這一趨勢還在持續(xù)上漲。改革開放后，經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國也成為了汽車大國。在中國有一汽、二汽和廣汽等等本土汽車企業(yè)，外來合資汽車品牌更是遍布全國。據(jù)統(tǒng)計，中國目前已經(jīng)擁有汽車超過一億輛，預計到2020年左右，中國的汽車將會超過2億輛。

汽車工業(yè)迅猛發(fā)展的背后是汽車模具工業(yè)的發(fā)展。特別是近年來，世界汽車模具工業(yè)的發(fā)展更是日新月異，汽車對模具的需求量也越來越大。在一款新車中，需要汽車注塑模具約500副，其中包括汽車門板、前后保險杠、車燈、手套箱、中央通道、正副儀表板等大中型注塑模具，以及風箱、水箱各類小型注塑模具，以及接插件等精密注塑模具。可以說注塑模具在汽車模具占的比重最大，重要性不言而喻。

模具質量的好壞80％取決于模具設計與塑件設計，模具工業(yè)的發(fā)展離不開模具設計師們的辛苦勞動。汽車注塑模具和其他注塑模具沒有本質的區(qū)別，但也有其自身的很多特點。由于汽車注塑模具的附加值一般都較高，因此很多先進的技術（如順序閥熱流道控制技術、內分型面技術，低壓注塑技術等）都優(yōu)先在汽車注塑模中得到開發(fā)和應用。如果把模具設計工程師比喻成一個兵的話，那么汽車注塑模具設計工程師無疑就是一個特種兵。因為汽車注塑模具設計難度大，結構復雜，設計周期長，通常都是半個月到一個多月才能完成。對于中大型汽車模具儀表板、保險杠、門板等模具，設計難度與周期則更大更長。在國內從事汽車注塑模具設計的工程師其待遇也要遠高于從事其它模具設計的工程師。

人類文明的發(fā)展都是建立在前人的基礎之上的，科學技術更是如此。汽車注塑模具發(fā)展到今天，都是總結前人經(jīng)驗的結果，單憑個人的閉門造車可能永遠也設計不好模具。我們的經(jīng)驗與設計理念都是來自工廠實踐，來自像奔馳，寶馬以及佛吉亞，偉世通，江森等主機廠與零部件廠，來自像華威，銀寶山新，華益盛，海爾，星泰等廣大汽車模具公司。

在筆者以前的書籍與公眾號文章編輯中，參考了不少筆者工作過的工廠內容，總結他們的優(yōu)秀理念與結合筆者個人經(jīng)驗，生動形象的展現(xiàn)給讀者，目的是幫助大家提高技術水平。汽車注塑模具的設計理念都是相通的，大同小異。小編整理這些干貨，并不奢望什么，如果有所斥責，那是人性中卑污陰暗的品質。讀者們對技術有任何的意見，小編歡迎之至。大多數(shù)的讀者朋友們都是認真鉆研技術，溝通友善的。

專業(yè)術語

1 封料面

封料面又叫封膠面，是指從產(chǎn)品邊緣開始封住膠位的這段面。封料面的封料距離根據(jù)模具的大小決定。在汽車注塑模具設計中，長寬尺寸600mm＊600mm以內，封料位取25mm，長寬尺寸600mm＊600mm至1000mm＊1000mm以內，封料位一般取30mm，長寬尺寸1000mm＊1000mm至1500mm＊1500mm以內，封料位一般取40mm，長寬尺寸1500mm＊1500mm以上，封料位一般取50mm．

封料面尺寸不可太大，也不可太小，太大會增加鉗工配模工作量，配模難度大。太小模具生產(chǎn)久了分型面承受不住注塑機壓力，會出現(xiàn)壓塌凹陷，從而導致塑件飛邊的現(xiàn)象發(fā)生。封料面是保證塑件與模具精度的面，CNC加工時需保證加工精度，用最好的刀具與采用合理的工藝來保證加工精度，表面光潔度要求高。

在汽車注塑模具設計中，封料面優(yōu)先做延伸，能延伸不拉伸�；蛘呦妊由煲欢尉嚯x再拉伸，中間采用R角過渡�；蛘卟捎镁W(wǎng)格，掃略等做面方式做面封膠，從而保證封膠精度，避免分型面飛邊，盡量不用或少用拉伸面封膠。

2 避空面

避空面又叫透刀面，是指封料面邊緣以外保證模具強度的面。分型面是由封料面，避空面，排氣槽，定位面組成，封料面保證模具精度，避空面保證模具強度。避空面是為了減少鉗工配模工作量，避免鉗工將分型面打磨得很難看，減少CNC精加工時間與精度，可以采用差一點的刀具加工，表面光潔度要求較低，一般用手觸摸不刮手，長期生產(chǎn)不起毛即可。

模具上的避空主要是分型面上的避空，一般定動模避空深度各為0．5－1mm左右。在汽車注塑模具設計中，封料面以外的面都需要做避空，用來減少配模工作量與節(jié)約加工時間，提高效率。當分型面有熱嘴流道與澆口時，熱嘴流道與澆口處不能避空，需做一段封料距離再做避空，具體尺寸根據(jù)模具大小而定。

3 對插面

對插面又叫插穿面，塑件有很多的通孔，在模具成型時一般采用碰穿，插穿兩種方式，碰穿是指定動模通孔分型面在垂直方向對碰的面，插穿是指定動模分型面在水平方向對插的面。對于通孔的成型，要做到能碰不插，即能碰穿不插穿，能大角度插穿不小角度插穿。這是因為碰穿不易飛邊，對插面長期生產(chǎn)易飛邊。為了減少飛邊，因此在汽車注塑模具設計中，優(yōu)先將分型面的插穿角度做到7度以上，最低也要保證5度以上，3度在特殊情況下才特采。對插角度大，能延長模具使用壽命，不易磨損飛邊。

4 倒R角標準

模具的設計必須要考慮加工，設計的模具要能加工出來，主要從好加工，方便加工，節(jié)省加工時間提高加工效率等方面考慮。模具的拐角處以及底部為了方便CNC加工，增加模具強度避免模具應力開裂，以及保護配模人員安全作業(yè)與增加模具外觀美觀，都需要設計R角。

目前CNC的刀具加工極限見表1－1，其它的R以加工槽深來確定，一般是刀具直徑的5倍。刀頭的直徑以D80記，需注意避空。刀具使用有效長度為刀具直徑的6倍，加長的如表1－1所示，但是不好加工。

在設定R角時盡量多，一個區(qū)域的R角盡量一致，減少刀具使用規(guī)格，一般CNC選擇刀具會根據(jù)加工區(qū)域最小的R角選擇小一號的刀具加工，設計時設定的R角需要比所假定使用的刀具大一號，避免刀具發(fā)生彈刀現(xiàn)象的發(fā)生。

在汽車注塑模具設計中，設計R角需要兼顧刀具加工極限，同時也需要保證工件有足夠的管位，避免不要倒了R角就不考慮管位，如斜頂與滑塊的頭部四周倒R就要避免斜頂頭管位少于10mm．另外，對于汽車儀表板與保險杠等大中型模具，由于模具框特別深，普通機床無法加工，必須采用3＋2CNC與5軸CNC機床以及非標刀具來滿足加工要求。

5 圓柱與凸臺

在汽車注塑件中，通常有很多通孔，一般這些孔有方形與圓形，也有異形孔，需要采用定動模碰穿的方式成型。當塑件有這種孔要成型時，圓柱與凸臺優(yōu)先放在定模，方便模具加工與皮紋，因為圓柱與凸臺留在定模，皮紋不容易過界�？紤]到后續(xù)塑件會有更改，圓柱與凸臺需燒焊處理，由于模具定模不允許燒焊，這種情況下優(yōu)先將圓柱與凸臺留在動模。

6 導鎖標準

導鎖俗稱定位面與圍邊。在汽車注塑模具設計中，模具的定位除了導柱，精定位與邊鎖外，還有模胚對插鎖緊定位，俗稱圍邊與導鎖。這種四面圍邊的方式在汽車注塑模具設計中應用廣泛，導鎖的主要作用是用來保證模具的強度與加強模具定位的。導鎖在汽車中大型模具設計中應用廣泛，設計了導鎖的模具，分型面不需要做虎口（分型面管位）。

7 基準角

基準邊是指加工與測量碰數(shù)的起始邊，基準角位于模具基準邊的角落，主要起尺寸碰數(shù)的作用，這是模具設計與加工最重要的依據(jù)�；鶞实姆�號類似于木匠的角尺，在注塑模具中，產(chǎn)品基準，模胚基準，模仁基準，俗稱三基準，這三個基準特別重要，不得有錯，否則會導致模具報廢。為了方便加工與維修，模具必須設計基準�；鶞释ǔ０�括一次加工基準與二次加工基準，一次加工基準主要為了模具制造新模時用，二次加工后此基準會被加工掉。二次加工基準主要是為了后期的修改模具使用，是用來修改模具而設計的基準。

8 汽車儀表板注塑模具模框要求

汽車儀表板注塑模具是大型．復雜．長壽命注塑模具的典型實例。汽車儀表板注塑模具定動模為了方便加工與設計，一般采用整體式結構。但有些汽車儀表板定模采用整體式結構，動模采用分體式結構，具體根據(jù)客戶要求與公司要求而定，因模制宜，不拘一格。

9 型腔結構相同或對稱的模具設計

型腔結構相同或對稱的模具，塑件排位采用1＋1的方式，是屬于左右鏡像關系的塑件。所謂鏡像，打個比喻就如同人的左右手與人照在鏡子里的影像，這種關系就屬于鏡像關系。在汽車注塑模具設計中，一般塑件模具的排位方式，大多采用1＊1與1＋1，采用1＊1排位方式的如汽車門板（單門板），副儀表板，儀表板，保險杠等。采用1＋1排位方式的如左右車燈，左右門板（雙門版），左右擋泥板，左右后視鏡等，汽車塑件由于大多為中大型件，因此這兩種排位方式占了汽車注塑模具80％以上。

10加強筋標準

加強筋俗稱骨位或筋位，主要起加強與支撐的作用。在汽車注塑件設計中，加強筋一般設計在塑件的內側面，對于內部功能件，塑件外側面也有加強筋。加強筋的作用是提高塑件的剛性，有時還用于裝配和改善熔體流動。成型加強筋的模具容易困氣，加工也較困難。在汽車內外飾設計中，加強筋的厚度尺寸一般取塑件主壁厚的1／3，即加強筋大端尺寸保證在0．9mm，塑件小端尺寸保證在0．7mm，因為塑件加強筋太厚，塑件外觀易縮水，影響塑件外觀，加強筋太薄不利于注塑成型，走膠困難，加強筋易缺膠。加強筋的深度也不宜過深，當加強筋深度內飾件超過10mm時就需做鑲件，外飾件加強筋深度超過8mm時就需做鑲件，否則會造成塑件排氣困難，燒焦等現(xiàn)象發(fā)生。