汽車車燈主要是用做照明，可以說是汽車的眼睛，車燈是對所有汽車照明係統的統稱。汽車車燈（dēng）外（wài）觀要求高，幾個重要零件都是（shì）透明件，電鍍件等，可以（yǐ）說汽（qì）車外觀要求最（zuì）高的零件就是車燈，因而對模具設計與製造要求極（jí）高。

一般汽（qì）車的主要燈飾件就是前（qián）後（hòu）大燈（dēng）。車燈不同的車係有不同配置，同一車係依據高低配置也（yě）不盡相同（tóng）。組（zǔ）成汽車前後燈的主（zhǔ）要零件有：左右透鏡.左右裝飾框.左右燈殼.左右反射鏡（jìng）等，汽（qì）車車燈的外觀要（yào）求極為嚴（yán）格。

汽（qì）車前大燈組裝效果如圖1所示：

△圖1 汽車前（qián）大（dà）燈組裝效果圖

△圖2 汽車前大燈架（jià）構與效（xiào）果圖（tú）

△圖3 汽車（chē）後大（dà）燈架構與效（xiào）果圖

△圖4 汽車車燈主要零件圖

車燈的組成：

圖4所示為汽車（chē）車燈（dēng）的主要零件，組成汽車前後燈的主（zhǔ）要零件（jiàn）有（yǒu）：左右（yòu）透鏡.左右裝飾（shì）框.左右燈殼.左右反射（shè）鏡等。汽（qì）車車燈的外觀要求極為嚴格，本文選取某名牌汽車前大燈（dēng）模具進行介紹。

△圖5 汽車前大燈功能定義圖

前大燈采用H7作為遠（yuǎn）近光光源，通過（guò）一個電機和擋片進（jìn）行遠近光切換；位置燈采用8顆LED，並帶有單獨（dú）的位置燈配光鏡；轉向燈采用PY21W作為光源，無單獨配光鏡，透鏡上可以做適當的花紋。裝飾框局部做磨砂效果，磨砂區域如圖6所示，其餘部分高亮。

△圖6 汽車前大燈磨砂位置

通過圖5與圖6所示：外觀可觀察到本大燈的零件（jiàn）有：透鏡.裝飾框.裝飾眉片.燈殼等，還有部分零件在大燈（dēng）內（nèi）部不可見。下（xià）麵以此款車燈（dēng）為例，介紹汽車（chē）前大燈燈殼塑件的模具設計（jì）經驗與要點。

本文以汽（qì）車前大燈燈殼（ké）零件為例，詳細介紹汽車燈（dēng）殼注塑模具的設計要點與技術總（zǒng）結。汽車燈殼（ké）零件如圖7所示（shì）：

△圖（tú）7 汽車前大燈燈殼零件圖

1. 塑件外觀要（yào）求與結構分析

圖7所示為某品牌汽車前大燈燈殼零件圖，材料為PP+TD2，其中PP為燈殼外罩的基體，TD2是材料中加入2%的滑石粉，主要是提（tí）高燈殼外罩的剛（gāng）性。非外觀件，屬內部功能件。塑件尺寸為：475.3*355.6*291.4mm。塑件特（tè）點如下：

1）非外觀件，塑件外觀麵不允許有斑點（diǎn），收縮凹陷（xiàn）.熔接痕.飛邊等缺（quē）陷（外觀縮痕要求不是很（hěn）高）；

2）塑件（jiàn）為內部功能件，燈頭孔.後蓋孔等（děng）裝配要求高；

3）塑（sù）件外形複雜，塑件外側麵有6處（chù）倒扣，燈殼除了燈頭孔非（fēi）左右鏡像（xiàng）外，其餘特征都是左右鏡像；

4）塑件外（wài）側麵共有6處（chù）倒扣，需采用側向抽芯結構；

5）根據塑件（jiàn）特征，燈殼塑件有粘定模風險，塑件設計需（xū）預防粘定模。

2. 模具（jù）結構分析

根據汽車燈殼的結構特點與外觀（guān）要求，模具優先采用熱（rè）流道注塑模結構。經模流分析（xī）結果與技術討論，最終采用2點開放式熱流道直接進膠。本模具S1，S2，S3，S4，S5，S6由於在塑（sù）件外側，倒扣麵積大，因此優（yōu）先采用（yòng）動模“斜導柱+滑塊”的抽芯結（jié）構。本模具（jù）最大外形尺寸為：12*95*82（mm）,總重（chóng）量約8噸，屬於大型（xíng）注塑（sù）模具。詳細結構見圖8、圖9、圖1。

△圖8 汽車燈殼注塑模具結構圖1

△圖9 汽車燈殼注（zhù）塑模具（jù）結構圖（tú）2

△圖1汽車燈（dēng）殼注塑模具結構圖3

1.麵板；2.熱流（liú）道（dào）板；3.導（dǎo）柱；4.A板；5.承壓板；6.導套；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（tào）；13.底板；14.鎖模塊（kuài）；15.複位塊；16.複位杆；17.支撐柱；18.複位（wèi）彈簧19.彈弓膠；2.垃圾釘；21.限位柱；22.推杆麵板；23.推杆底板；24.動模鑲件；25.滑塊；26.彈簧；27.斜導柱（zhù）；28.耐磨塊；29.耐磨塊；3.動模鑲針；31.定模鑲件（jiàn）；32.定模鑲（xiāng）件；33.二級熱嘴；34.動模鑲件；35.承壓板；36.斜導柱固定塊；37.斜導柱；38.耐磨塊；39.限位塊；4.滑塊；41.滑塊固（gù）定座；42.耐磨（mó）塊；43.頂針（zhēn）；44.司筒；45.司（sī）筒（tǒng）針；46.司筒針壓塊；47.斜導柱固定塊；48.耐磨塊；49.斜導柱；5.滑塊；51.限位塊（kuài）；52.耐磨塊；53.動模鑲件；54.動模鑲件；55.斜導柱固定塊；56.耐磨塊；57.斜導柱；58.滑塊；59.限（xiàn）位（wèi）塊；6.耐磨塊；

2.1成型零（líng）件設計

由於模具為大（dà）型模具，分型麵複雜，故成型零件和模板采用一體式結構，即模具的定模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。這種（zhǒng）結構的優點是結構緊湊（còu），強度剛（gāng）性（xìng）好，模（mó）具體積小，避免了開框、配框和製造斜楔等繁瑣的工序。

本模具設計（jì）時還做到了以下幾點：

1. 分型麵順滑無（wú）尖角，無薄鋼，無線或點（diǎn）封膠；構建了麵封（fēng）膠，在分（fèn）模時使用延伸，掃掠，網格等做麵方法，分型根據塑件的形狀（zhuàng）構建麵，車燈（dēng）模具分型麵要（yào）求極高，不允許構建的麵起皺。構建的分型麵能有效保（bǎo）證CNC加工精度，不需EDM清（qīng）角，分型麵（miàn）也不（bú）容易跑毛（máo）邊。車燈模具分型麵光刀時（shí）需高速機，機床主軸（zhóu）轉速保證每分鍾至少2轉以上。

2. 鑲件與動（dòng）模的配合部分，止口根部設計了合適的工藝倒R角或避空位，簡化了加工工序和減少加工（gōng）工時，提高加工效率。

3. 所有（yǒu）非成型轉角設計R角，防止應力開裂，工藝R角不（bú）小於R5，根據模具大小，盡可能設計比較大的（de）工藝R角（jiǎo）；模具上銳利的棱邊容易造成操作人（rén）員意外受（shòu）傷，模具上非（fēi）參（cān）與成（chéng）型（xíng）或配合的棱邊都（dōu）要設計倒C角或（huò）R角（jiǎo），根（gēn）據模具大小盡可能設計比較大的倒角。

4. 分型麵的避空：模具分（fèn）型麵寬度為4MM，分型麵以外的區域定（dìng）動模（mó）都要避空1MM,以有效減（jiǎn）少加工工時。分型麵（miàn）的避空不僅指外圍分型麵，也包括大（dà）麵積的分（fèn）型麵。特別說明：模具分型麵（miàn）的寬度包括排氣槽在（zài）內。在大麵積的避空處要設計承壓塊，以保證模具受力均（jun1）勻，避免（miǎn）模具長期生產跑披鋒，在砰穿孔區（qū）域設計避空的（de）同時，還要（yào）在定模或（huò）者動（dòng）模設（shè）計排氣孔，方便定（dìng）動模合模時壓縮的空氣（qì）排出。

5. 分型麵根據塑（sù）件形狀構建，必要（yào）時對塑件進行優化處理。對於中（zhōng）大型模具，承（chéng）壓板槽盡量開通，方便CNC加工。設計分型麵時（shí）盡（jìn）量以簡化模具加工，平整順滑為原則，做出的分型麵無薄鋼，無尖角（jiǎo），插穿角度合理。

6. 分型麵圓滑（huá）平（píng）整，UG分模時禁止出現（xiàn）很（hěn）多碎麵小麵（CNC加工時（shí）易彈刀，加工（gōng）精（jīng）度降低），盡量用（yòng）延伸麵，網格麵，掃掠麵構建分型麵，或者先延伸1-2mm封膠麵，再做拉伸麵與過渡麵，封膠麵根據注（zhù）塑機噸位與（yǔ）模具的大（dà）小設計。

7. 分型麵（miàn）或者插穿孔所有插穿角度設計在7度以上，提高模具使用壽命。

8. 對於汽車中（zhōng）大型模具，鑲件設計（jì）盡量優先從分型麵裝拆的方式，塑件膠位麵可采取堵銅處理，鑲（xiāng）件需兩側設（shè）計5度斜度，方便配模與裝拆鑲件。

2.2澆注（zhù）係統設（shè）計

塑件通過（guò）模流分析，澆注係統采用2點（diǎn）開（kāi）放式熱流（liú）道直（zhí）接進膠。在設計模（mó）具時，在熱嘴區域以（yǐ）及熱嘴正（zhèng）對著的（de）動模區域（yù），要（yào）設計冷卻水（shuǐ）來加強對熱嘴區域的冷卻，避免熱嘴出現流延，拉絲, 澆口殘（cán）留過高的現象發生。本模具為開放式熱流道（dào）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（qū）域需要設計工藝R角，避免劃傷電線。走線區（qū）域為了便於CNC加工，盡量走直線，少拐（guǎi）彎。

2. 設計熱流道時需要仔細檢查熱流道插座的（de）位置是否（fǒu）符合客戶要求。

3. 模具（jù）的主射嘴必（bì）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接在（zài）非操作側，不可超出碼模（mó）板，如果超出碼模板就需要設計保護板，或者將（jiāng）液壓係統（tǒng）與電氣係（xì）統沉入（rù）模板內側（cè），起（qǐ）到保護熱流道元件，避免液壓係統與電氣元件被撞（zhuàng）壞的（de）現（xiàn）象發生。

本模具澆注係統采用熱流道直接進膠（jiāo），進膠點直接設計在塑件表麵，這樣的設計料流（liú）速（sù）度快，注塑周期短，成型質量好。

圖11汽車燈殼注塑模具熱流道設計

2.3側向抽芯機構設計

每個塑件均有6個倒（dǎo）扣，模具分別由S1,S2,S3,S4,S5,S6六個側向抽（chōu）芯機構完成側（cè）向抽芯。均采用了“動模滑塊+斜導柱+定（dìng）位夾”的抽芯機構，由滑塊25、斜導（dǎo）柱（zhù）27、斜導柱固（gù）定塊36、定位夾26、限位塊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（kě）靠。

設計滑塊時優先采用（yòng）機（jī）械驅動結構，因為機械（xiè）驅動最穩定可靠，且節省成本。滑塊的設計原則是：

1.優先左（zuǒ）右側，次選（xuǎn）天地（dì）側，天側設計滑塊需要設（shè）計彈簧或定位夾定位。地側滑塊不設計（jì）彈簧，因為滑塊憑著自身重量開（kāi）模時會下掉，可以設（shè）計定位夾代替彈簧。

2.優先常規滑塊，次選斜滑塊。因為（wéi）斜滑（huá）塊加工難度大，成（chéng）本高，結構更複雜，常規滑塊更安全可靠。塑件（jiàn）排（pái）位時應盡量避免滑塊和斜頂產生複合抽芯角度（即相互發生幹涉），減小模具加工的難度，見（jiàn）圖7。圖7所示的滑（huá）塊需朝上和朝右兩個方向抽芯，加工困難。更改（gǎi）排位後，滑塊隻需朝上抽芯，加工簡單。

3.滑塊（kuài）的設計（jì）需遵循動模優先原則，能動（dòng）模滑塊不定模滑塊，能（néng）常規滑塊不斜（xié）滑塊，能斜滑塊不隧道滑塊。

△圖12滑塊設計要點

△圖13汽車燈（dēng）殼滑塊側向抽芯機構

2.4溫度控製設計

汽車前大燈燈（dēng）殼尺寸精度高，模具溫度控製係統設計（jì）要保證冷卻均勻和快速冷卻。要做到這一點，冷卻水道距離型腔麵必須大致相（xiàng）等，以（yǐ）達到模具型腔各處溫度大致均衡。因為燈殼外形落差大，所以本模具的溫度控製係統（tǒng）采用了“垂直式水管+隔片式水井”的組合（hé）形式（shì），

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

圖14（a）定模冷卻係統

圖15(b)動模冷卻係統

2.5導向定位係統設計

本模具在4個角上各設計了1支D6*445圓導柱。（導柱最長做到1倍直徑）導柱安裝在定模側（cè），由於塑件開模後（hòu）留在動模側，這樣就不會影響塑（sù）件取出，同時（shí）避免塑件粘上導柱上的油汙。

導（dǎo）柱在翻（fān）模時還可作為支撐腳用，方便FIT模，如圖16所示。圓形導柱的長（zhǎng）度必須保（bǎo）證合模時，在（zài）斜（xié）導柱插入滑塊之前2mm就插入導套，否則在模具製造和（hé）生產中（zhōng）會帶來很大的麻煩，嚴重時會損壞模具。模具導向係統的設計必須注意三（sān）級定位的設計，特別是要求高的汽車塑件。

模具導向（xiàng）定位設（shè）計不合理（lǐ）會造成模具運動不順暢，模具易損壞，定動模錯位，塑件出現段（duàn）差等問（wèn）題，是注塑模（mó）具至關重要的係統。

△圖16汽車燈殼注塑模（mó）具導（dǎo）向定位（wèi）係統

一（yī）級定位是指模具導（dǎo）柱的定位，是模（mó）具的初級定位，通過定動模導柱與（yǔ）導套的相互配合（hé）來完成定動模的定位。定位精度（dù）取決於模胚（pēi）孔的加工精度與導柱導套的尺寸精度（dù），模胚孔加工不（bú）準會造成導柱插（chā）燒。導柱同時（shí）也是承受模胚重（chóng）量的主要零件，設計時要考慮其強度與長度，太長太弱的導柱也會造成模（mó）具定位不準與導柱插燒等（děng）問（wèn）題。根據經驗，導柱最長做到其直徑的1倍。

導柱導（dǎo）套的作用可歸納為3點：

1.對活動的零件進行準確的導向與（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標準來選擇，非標（biāo）模具導柱（zhù）的直徑（jìng）大小可以參考LKM標準，位置可以按圖17所示標準設計（jì），模（mó）具的導（dǎo）柱直徑最大一（yī）般隻（zhī）能做到（dào）8mm。導柱長度要（yào）保證能夠高出模具（jù）最高麵3mm,有滑塊的模具保證在斜導（dǎo）柱插入（rù）滑（huá）塊之前2mm進入導套，如圖18。

在注塑生產過程（chéng）中經常要對導柱導套做保養潤滑，避免導（dǎo）柱導套摩（mó）擦。模具碼模不緊與（yǔ）機（jī）台前後板的不平（píng）行也是造成導柱定位不準（zhǔn）與插（chā）燒的原（yuán）因（yīn）。綜上所述，模具（jù）的一級定位至關重要（yào）。

二級定位指模具止口以及四麵圍邊式的定動模互鎖定位（wèi），二級定位主要是模胚的定位。定位精度要高於導柱導套的（de）定位。止口（kǒu）上耐磨塊槽盡量要配合加工，保證定動模的（de）配合精（jīng）度。耐磨塊材料采用熱（rè）處理材料CR12，在耐磨塊摩擦麵要有油槽（cáo）潤滑，耐磨塊可以（yǐ）有效保（bǎo）護模具上的薄弱插（chā）穿麵，對精密模具與汽車模具來（lái）說二（èr）級（jí）定位非常重要。模具插穿麵容易（yì）造成磨損與（yǔ）塑件易出現飛邊問題。這一點需要特別引起重（chóng）視。

三級定位是（shì）指模仁上設計止口定位，主要保護模具插穿麵精確定位。模仁上（shàng）止口的定（dìng）位（wèi）是定動模仁上的精準定位，是有效保護模（mó）仁上插穿麵的機構（gòu），同時也承受（shòu）注塑的側向（xiàng）壓力。設計時不能向同一（yī）方向設計，需互鎖，避（bì）免模具（jù）向一（yī）側傾斜打滑，如（rú）圖19。止口在加工與合配模具時插穿要比（bǐ）模仁上緊，需（xū）要設置合理的加工公差（chà），盡量采用機床加工精度保證其配合精（jīng）準，避免人工（gōng）配合。這一點對汽車模具（jù）與精密模具尤為重要，止口高（gāo）度設計需比模仁最（zuì）高麵高5-1mm,可有效保護模仁麵。

汽車注塑模具的三級定位一級比一級準確，三級定位對於汽車模具與精密模具影響重大。是保證塑件質量與模具導向定位（wèi）的關（guān）鍵，對於其它模具也同樣適（shì）用。如果塑件沒有任何插穿麵與外觀紋（wén）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（yuán）導柱強度與長度設計參考

受力不平衡,有側滑趨勢

圖19止口設計要點

3. 模（mó）具工作過（guò）程

熔體通過注（zhù）塑機（jī）噴嘴，經（jīng）熱嘴33進入模具型（xíng）腔，熔體充滿型腔後，經保（bǎo）壓、冷卻和固化（huà），至足夠剛性後，注塑機（jī）拉動模（mó）具的動模固定板13，模具從分型麵（miàn）PLⅠ處開模。開模5mm後，塑件所有（yǒu）滑塊在斜導柱的驅動下與塑件脫離。注塑機油（yóu）缸推動推件固定板22，推件固定（dìng）板推動推（tuī）杆16，接著油缸繼續（xù）作用，頂出（chū）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，接著注塑機推動動模合模，模具開（kāi）始下一次注射成型。

5. 模具（jù）排氣係（xì）統設計

汽（qì）車（chē）注塑模具一般較大，排氣係統的（de）設計相當重要。如果排氣結構設計不合理（lǐ），會嚴（yán）重影響塑件的質量，出（chū）現包括填充不滿、困氣（qì）、脫模不順等注塑缺（quē）陷，嚴重時產品分型麵處還會出現燒焦痕跡。汽車前大燈燈殼屬（shǔ）於內部功能件，合理設計排氣（qì）是至為重要的。本模（mó）具排（pái）氣開設在（zài）分型麵（miàn）上（shàng），根據塑件特征，排氣槽開設在動模上。這種排氣槽加工方便快捷，可以直接（jiē）CNC加工出（chū）來。在設（shè）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（liú）末（mò）端與塑（sù）件轉角位置。

2）靠（kào）近鑲件或壁厚最薄處，因為這（zhè）裏最容易形成熔接痕。

3）最（zuì）好開設在分型麵上，因為分型麵上產生溢料最容易清除。

本（běn）模（mó）具排氣設計在動（dòng）模側的分型麵上，如圖22所示。

△圖22 汽車燈殼注塑模具排氣係統設計

6. 結果與討論

汽車燈殼塑件很容易出現粘定模的現象，解決車燈燈殼塑件粘定模的前期設計預防一般是：

1. 模具設計前檢查塑件抱緊（jǐn）力大（dà）的區域的脫模斜度是否大於3度以上，盡量設計在5度以上，避免粘（zhān）定模與塑件拖傷。

2. 在塑件（jiàn）容易粘模與包緊力大的內側麵設計倒扣紋，倒扣紋深（shēn）度在.5~1m之間，倒扣紋（wén）設計在靠近塑件的圓角處。

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

本模具設計中塑件抱緊力大的區域由於出模斜度在5度以上（shàng），且在動模側設計了.5mm深的倒扣（kòu）紋，因此模具頂出脫模順利，各機構運動順暢，模具安全穩定可靠，模具沒有粘定模的現象，成功解決了燈（dēng）殼（ké）類塑件粘定模的問題。該車（chē）型模具試產後，裝車效果良好，尺寸穩定。改款車燈車展中得到了客戶的認可與好評，為（wéi）客戶創造了一定的經濟效益。

鑲件和滑塊座的連接方式那麽多，你（nǐ）知道哪個最（zuì）好用嗎？

方式一：利用T位進行限位，鏍（luó）釘鎖死（sǐ）。加工方式也簡單，滑（huá）塊（kuài）座割一個通槽，攻幾個鎖鑲件的牙，就可以了。更換鑲件也（yě）方便，甚（shèn）至都不需要（yào）拆模（mó）都可以（yǐ）換鑲件，缺點（diǎn）就是鑲件左右缺少定（dìng）位。

加工方式簡單，滑塊座（zuò）割一個通槽：

方式二：鑲行位鑲件，用鏍（luó）絲拉緊，常見（jiàn）於行（háng）位稍（shāo）大些的（de）場（chǎng）合，行位座與介子分開（kāi）加工，可以（yǐ）采用不同的料並方便改模。

不過要注意的是，如果螺（luó）絲和斜導柱孔幹涉時，螺絲要深進去，避免和斜導柱（zhù）產生碰撞。

方式三：在多個小型芯時，采用壓板的（de）方式，最好如圖所示，壓板下端有一平台進行定位。

方式四（sì）： 在行位（wèi）座（zuò）上線割一趨（qū）位（wèi），常用於過橋的行針，不過如果並排的針太（tài）多，這樣的方式（shì）可能（néng）在（zài）裝模的時候不好裝，因為鑲（xiāng）針行位上並沒有完（wán）全固定住，如下圖。

方式五： 常見的鑲針固定形式，底部用無頭鏍絲鎖緊，加工方便。不過（guò）要注意避（bì）開斜導柱孔。

方式六： 原身留，常（cháng）見（jiàn）於較小的（de）行位，這種做法（fǎ）基（jī）本淘汰，最大的缺點是修改（gǎi）更換不方便，重做的工作量太大！