3-乘用车格栅产品及模具分析pdf

  产品特点及模具成型分析产品特点及模具成型分析 产品特点及模具成型分析产品特点及模具成型分析 产品特点及模具成型分析产品特点及模具成型分析 产品特点及模具成型分析产品特点及模具成型分析 之三之三 之三之三 之三之三 之三之三 汽车格栅汽车格栅 汽车格栅汽车格栅 汽车格栅汽车格栅 汽车格栅汽车格栅 （（ grille）） （（ ）） （（ grille）） （（ ）） 黄二力黄二力 黄二力黄二力 黄二力黄二力 黄二力黄二力 海信模具汽车项目部海信模具汽车项目部 海信模具汽车项目部海信模具汽车项目部 海信模具汽车项目部海信模具汽车项目部 海信模具汽车项目部海信模具汽车项目部 1 前言前言 前言前言 汽车格栅类零件是指产品主体结构上有较多网格状的结构汽车格栅类零件是指产品主体结构上有较多网格状的结构，网，网格格中中 汽车格栅类零件是指产品主体结构上有较多网格状的结构汽车格栅类零件是指产品主体结构上有较多网格状的结构，，网网格格中中 间是间是透透孔孔，，对对于于网格结构只存在于局部结构的零件网格结构只存在于局部结构的零件，不列入此类，不列入此类。。 间间是是透透孔孔，，对对于于网格结构只存在于局部结构的零件网格结构只存在于局部结构的零件，，不列入此类不列入此类。。 此类零件一般指此类零件一般指：：1、发动机进气格栅、发动机进气格栅(散热器格栅散热器格栅)；2；2、、保险杠装保险杠装 此类零件一般指此类零件一般指：： 、、发动机进气格栅发动机进气格栅 散热器格栅散热器格栅 ；；22、、保险杠装保险杠装 饰格栅饰格栅；3；3、、车内部的缓冲格栅车内部的缓冲格栅。。 饰格栅饰格栅；；33、、车内部的缓冲格栅车内部的缓冲格栅。。 对于外观件的格栅对于外观件的格栅，， 最重要的就表面上的质量最重要的就表面上的质量。。 由于其网格状的结构由于其网格状的结构 对于外观件的格栅对于外观件的格栅，， 最重要的就表面上的质量最重要的就表面上的质量。。 由于其网格状的结构由于其网格状的结构 ，料流复杂，料流复杂，难以控制，难以控制，融接痕就是最主要的问题，融接痕就是最主要的问题。。 ，，料流复杂料流复杂，，难以控制难以控制，，融接痕就是最主要的问题融接痕就是最主要的问题。。 2 以下分产品特点和模具成型两方面分别说明以下分产品特点和模具成型两方面分别说明 以下分产品特点和模具成型两方面分别说明以下分产品特点和模具成型两方面分别说明 （一（一））产品特点及要求产品特点及要求 （（一一））产品特点及要求产品特点及要求 1）1）产品整体说明产品整体说明 11））产品整体说明产品整体说明 2）2）产品品种类型产品品种类型 22））产品品种类型产品品种类型 3）3）产品材料及要求产品材料及要求 33））产品材料及要求产品材料及要求 4）4 ）产品结构特点产品结构特点 44 ））产品结构特点产品结构特点 5）5）着重关注的问题着重关注的问题 55））着重关注的问题着重关注的问题 6）6）产品的发展的新趋势产品的发展的新趋势 66））产品的发展的新趋势产品的发展的新趋势 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 1）1）模具整体结构特点模具整体结构特点 11））模具整体结构特点模具整体结构特点 2）2）浇注系统浇注系统 22））浇注系统浇注系统 3）3）冷却系统冷却系统 33））冷却系统冷却系统 4）4 ）具体结构设计具体结构设计 44 ））具体结构设计具体结构设计 5）5）复杂产品常用的顶出结构较为复杂产品常用的顶出结构 55））复杂产品常用的顶出结构较为复杂产品常用的顶出结构 3 （一（一））产品特点及要求产品特点及要求 （（一一））产品特点及要求产品特点及要求 1）1）产品整体说明产品整体说明 11））产品整体说明产品整体说明 在刻画汽车造型时，汽车前脸 造型是诠释车型造型风格的重点 ，不仅要强调车灯，格栅、保险 杠等局部个体设计，更重要是整 体造型的协调 。 格栅就是这里面最能表达个性的 零件 。历史较长的汽车厂都已形 成自己独特的汽车文化，无论新 车型如何变化，格栅的风格都不 会轻易改变 。 比如，宝马的特点是两个巨大 方框，JEEP是并排七个方孔，大 众是水平长条 。韩国KIA汽车在挖 来大众首席设计师彼得·希瑞尔 （第一代Audi TT设计者，欧洲三 大汽车设计师之一 ）后，也开始 形成自己的代表头形状 。 4 （一（一））产品特点及要求产品特点及要求 （（一一））产品特点及要求产品特点及要求 2）产品品种类型）产品品种类型 ））产品品种类型产品品种类型 格栅在汽车中通常有三个位置 ： A ）进气格栅 （散热器格栅）； A B）保险杠格栅 C）缓冲格栅 其中A 、B产品,属外观件，各种 车型都都会存在，重点说明。C产 品属功能件，在汽车内部，使用 B 者一般见不到，而且不是所有汽 车品牌都有此类产品，所以不做 详细说明 。以下提到的格栅，都 是指A 、B两种 。 C 5 （一（一））产品特点及要求产品特点及要求 （（一一））产品特点及要求产品特点及要求 3）产品材料及要求）产品材料及要求 ））产品材料及要求产品材料及要求 格栅属外饰件，有耐候要求。 进气格栅表面处理一般有皮纹、喷 砂、喷漆、电镀，材料通常使用PP、 ABS 、ASA等。 保险杠格栅的要求低一些，通常有 皮纹、喷砂，以PP材料为主 。 格栅是外观件，表面上的质量要求高。 受产品结构限制，难以消除熔接痕。如 何控制熔接痕的位置，是此类产品最主 要的问题 。 6 （一（一））产品特点及要求产品特点及要求 （（一一））产品特点及要求产品特点及要求 4）产品结构特点）产品结构特点 ））产品结构特点产品结构特点 按网孔的形状，格栅也可以 分为不规则格栅和方孔格栅 。 方孔格栅的熔接痕问题更突 出一些，但也更加容易在模具结构 方面解决这样一些问题 。 7 （一（一））产品特点及要求产品特点及要求 （（一一））产品特点及要求产品特点及要求 5）着重关注的问题）着重关注的问题 ））着重关注的问题着重关注的问题 方孔格栅两个方向的网格通 常是有不同的，其中一个方向为 主体，a位置 ，另一个方向是次 要位置的加强筋，b位置 。 主体方向上出现熔接痕是很 容易被关注，因此熔接痕尽量要 位于次要位置 。 a b 8 （一（一））产品特点及要求产品特点及要求 （（一一））产品特点及要求产品特点及要求 5）着重关注的问题）着重关注的问题 ））着重关注的问题着重关注的问题 格栅分型线较复杂，分型面需要 按一定规律设计，不可随意，避免 模具出现一些明显的异常问题 （在模具说明部分详 述）。 产品网格处脱模斜度通常不大， 因此在设计时要根据表面处理要求 进行校验 。 如果产品前后模都有筋位，需要 重点校验前后模各自的脱模斜度， 一般前模要大于后模，以避免产品 留前模。 9 （一（一））产品特点及要求产品特点及要求 （（一一））产品特点及要求产品特点及要求 6）产品的发展的新趋势）产品的发展的新趋势 ））产品的发展的新趋势产品的发展的新趋势 散热器格栅大体有两个功能： 1、通风冷却功能；2、装饰功能。 对于功能1，目前的绝大多数厂家散 热器格栅都是不可调的，实际上，不 同的环境和温度下，对散热器的冷却通 风量要求是不同的 。发动机温度过低 ，耗油量是偏高的。 2009年，宝马率先实现了“智能 降阻进气格栅” 。 2011年，通用也开 始在其混合动力版的君越上采用了“ 智能降阻进气格栅” 。 其他厂商也开始了对汽车格栅的 改造。不过截至今日，他们的行动还 只限于专利申请阶段 ，如东风。 10 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 1）模具整体结构特点）模具整体结构特点 ））模具整体结构特点模具整体结构特点 格栅产品网格透孔较多，形状、分 型线变化复杂，因此模具上细小位置较 多，因此，只要产品允许，模具尽量采 用镶拼方式，以方便加工 。 如落差较高，则考虑原身方式 。 但如果因为工艺需要，则仍需要考 虑镶拼结构。见后图。 11 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 1）模具整体结构特点）模具整体结构特点 ））模具整体结构特点模具整体结构特点 图中模具尺寸大，后模有较多扁顶或小直径顶针，加工困 难，因此就需要镶拼处理。并具有以下优点： A ）只有内模使用好材料，整体材料费降低； B）镶块上的扁顶或小顶针孔位等细小形状便于加工； C）NC,EDM等能够正常的使用更小机床 ，选择余地大，费用降低 。 12 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 2）浇注系统）浇注系统 ））浇注系统浇注系统 对于形状复杂的格栅产品，首先整体考虑浇口 的布置，但 熔接痕难以准确控制 。热流道系统一般要使用顺序筏控制， 以调整熔接痕的位置 。 13 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 2）浇注系统）浇注系统 ））浇注系统浇注系统 对于方孔格栅，通常 中部要布置一个浇口，使料 流沿着主体方向流动，促使 熔接痕位于次要位置的加强 筋上和其它次要位置。 每个横条都要布置一 个浇口，以使每个横条都只 有一股料流流过，而不会产 生相互熔接 。 热流道采用顺序筏系统 ，减小熔接痕的影响。 14 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 2）浇注系统）浇注系统 ））浇注系统浇注系统 格栅横条间隙较小，一般 无法直接布置浇口，一般会用 底部潜入 的浇口方式 。 为脱出流道，需要做斜顶 结构。受产品结构限制，有的 产品斜顶无法平移，则还必须 采用多次顶 出的模具结构 （后 页详细说明 ）。 15 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 3）冷却系统）冷却系统 ））冷却系统冷却系统 如有客户真正的需求生产周期或产品形 状和模具结构及加工允许的情况下， 首选直通水路，尤其是随形水路，这 样更加有助于冷却效果。如下图。 模具顶针和机构较多时，直通水 路+水井是最常用的形式 。如上图。 16 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 3）冷却系统）冷却系统 ））冷却系统冷却系统 局部细高的形状，采用镶拼结构，单独冷却，并考虑用 铍铜镶件 。 17 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 4）具体结构设计）具体结构设计 ））具体结构设计具体结构设计 A）分型面）分型面 ））分型面分型面 当格栅间分型面有两种选 时，不能采取插穿方式，应按 右图，设计成碰穿方式 。原因见下：（1）插穿分型面在前模 做纹理时，会 出现倒扣，产品出模时脱伤纹理；（2 ）插穿分 型在前模看不出产品边界，抛光、做纹理时都不能准确控制 。 18 保护块插穿角度 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 4）具体结构设计）具体结构设计 ））具体结构设计具体结构设计 B）插穿保护）插穿保护 ））插穿保护插穿保护 格栅产品较多位置脱模斜度很小，很多分型面都是插穿方 式 。如图，插穿面角度只有 3° ，因此，应增加插穿保护块， 保护块角度 比插穿面小一度 。 19 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 5）复杂产品常用的顶出结构）复杂产品常用的顶出结构 ））复杂产品常用的顶出结构较为复杂产品常用的顶出结构 A ）小直径顶针的二次顶 出机构 当产品网格宽度较小，或筋位较深时，需要在十字筋交叉 处布置顶 出。而整个产品需要顶 出距离较大时， 细长顶针并 不合适，应尽量缩短，甚至只顶 出筋位即可，剩余顶 出由其它 顶 出结构完成 。 如后 图，为二次顶 出的模具结构，较常用。其中1为细顶针 板，2为1结构的安装板 。B0反面挖空 ，放置1和2 。3为最后顶 出板，4为最初顶 出板，并和1刚性相连。顶 出油缸固定在3板 上，3和4之间 以机械开模器控制。 顶 出时，油缸带动3板，同时3和4是用开模器扣合在一起 的，而4也和1连接的，因此，所有顶 出机构一起运动 。到了限 定距离，开模器脱开，4和1停止顶出，3板继续顶出。 20 退回时，3板先退，然后带动4 ，4带动1一起退回 。 1 2 3 4 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 5）复杂产品常用的顶出结构）复杂产品常用的顶出结构 ））复杂产品常用的顶出结构较为复杂产品常用的顶出结构 A ）小直径顶针的二次顶 出机构 21 1 2 7 6 3 4 5 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 5）复杂产品常用的顶出结构）复杂产品常用的顶出结构 ））复杂产品常用的顶出结构较为复杂产品常用的顶出结构 B）顶块潜伏浇口，且顶块延迟动作的多次顶 出机构 独立的顶 出板共三块，油缸固定在4上，注意3和4之间有间 隙。浇口顶块装在3上，直顶块2装在5上，其余顶出结构装在4 上。开模器7控制3板不能提前动作，开模器6控制4板5板分离。 22 （二（二））模具成型分析模具成型分析 （（二二））模具成型分析模具成型分析 5）复杂产品常用的顶出结构）复杂产品常用的顶出结构 ））复杂产品常用的顶出结构较为复杂产品常用的顶出结构 B）顶块潜伏浇口，且顶块延迟动作的多次顶 出机构 开模时，油缸带动4顶 出，4带动5，5带动直顶块2拉断潜伏浇口，而浇口斜顶块1 并不动作 。当4板运动到3板时，开模器7 已脱开，3板4板5板共 同运动，浇口斜顶块横 向运动，共 同运动微小行程后，开模器6脱开，5板停止，直顶块2停止运动，以让出取 出潜伏流道空间 。3板4板继续运动，完成顶出。 退回时，4板先退，达到3板4板间隙时，限位螺钉拉动3板一起回退 ，接触到5板时 ，共 同复位。3板的位置由其限位柱保证 。 23 24

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