车辆保险杠用注塑模具的制作方法

本发明涉及一种汽车保险杠生产设备，特别涉及一种车辆保险杠用注塑模具。

背景技术：

为适应车辆轻量化需求，目前车辆前部的保险杠逐渐由金属材料转变为高性能塑料。也因此车辆保险杠用注塑模应运而生。

在申请日为2010/12/30，公开号为CN202021758U的中国实用新型专利中公开了一种保险杠注塑模具，包括模具底座、型芯、顶针板和顶针板复位装置，此外，还包括强制顶出机构，强制顶出机构安装于型芯两侧，强制顶出机构包括强制顶出滑块和驱动装置，驱动装置驱动强制顶出滑块，强制顶出滑块与型芯相配合形成保险杠翻边的成型面。成型后，驱动装置驱动强制顶出滑块向外运动，强制顶出滑块带动保险杠翻边向外运动与型芯完成局部脱模，然后，顶针板在外部驱动装置的驱动下向外顶出，实现保险杠的整体脱模。

注塑模具在基本设计中包含了常规顶出机构，通常用于在开模后沿开模方向将注塑产品顶出模芯。而上述结构中根据保险杠拱形外轮廓额外设计了强制顶出机构。又因强制顶出机构的顶出方向与常规顶出机构不同，所以上述两者分别占用两组不同方向的气缸，其对于两组气缸的同步要求高，潜在因气缸同步性偏差导致注塑产品难以顺利脱模的缺陷，有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种对注塑产品具有高度地同步顶出性的车辆保险杠用注塑模具。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种车辆保险杠用注塑模具，包括沿纵向由上至下依次分布的凸模、凹模、主顶杆、支撑主顶杆的脱料板、使脱料板沿纵向活动的主气缸、固定主气缸的模座，所述凸模的下表面与凹模的上表面配合形成型腔，所述凹模包括用于成型保险杠中段主体的主型芯以及用于成型保险杠两侧翻边的侧型芯，所述主顶杆沿纵向贯穿所述主型芯，还包括固定在模座中的传动柱、沿纵向设置在传动柱上的轨迹槽、滑动连接于轨迹槽中的侧顶杆，所述侧顶杆与脱料板联动，在侧顶杆由脱料板带动做纵向滑动时，所述轨迹槽引导侧顶杆伸出侧型芯。

通过采用上述技术方案，脱料板由主气缸带动进而推动主顶杆，而侧顶杆则在做纵向运动的同时由轨迹槽引导做带有横向矢量的滑动，进而使得侧顶杆从侧型芯表面顶出。使得注塑模在脱模时，分别负责两个不同方向的顶出杆通过同一气缸联动，有效保证两种顶杆的动作同步性。

本发明进一步设置为：所述模座包括置于脱料板下方的底板、立于脱料板侧面的挡板，所述主气缸固定在挡板上且与脱料板联动，所述主型芯与侧型芯分体设置，所述侧型芯滑移连接于脱料板，所述侧型芯的上端端面为联动面，该联动面朝向模具外侧下方倾斜设置，且所述主型芯下侧两端为被动面，该被动面与联动面倾斜方向相同，所述挡板上还设有阻止主型芯朝侧型芯滑动的限位部。

通过采用上述技术方案，在脱料板沿纵向上行的过程中，侧型芯通过联动面沿着被动面逐渐向内侧滑向主型芯中部，同时亦因联动面、被动面的倾斜设置，使得侧型芯滑向主型芯内，从而令主型芯与脱料板之间的距离缩短。使得侧顶杆在沿预定轨迹伸出侧型芯的同时，主顶杆仍能顺利从主型芯上伸出。确保脱模的正常进行且脱模阶段，侧顶杆不仅顶出，侧型芯亦向内主动收缩，保证保险杠两端与侧型芯顺利分离。

本发明进一步设置为：所述挡板外侧固定有导条，所述导条与两侧型芯之间分别通过一引导滑轨联动，且两道所述引导滑轨靠近凸模的一端相向倾斜，所述限位部为导条的上端。

通过采用上述技术方案，利用引导滑轨引导、限制侧型芯的倾斜移动，保证侧型芯与侧顶杆正确的动作。并利用导条上端作为限位部来简化了模具结构。

本发明进一步设置为：所述轨迹槽包括位于下段的纵向槽、以及位于上段的倾斜槽。

通过采用上述技术方案，在脱模步骤之初，侧型芯由引导滑轨引向模具内侧回缩。而侧顶杆此时沿直线段滑动而保持在横向上不产生行程，使得在这个阶段保险杠翻边在侧顶杆支撑下，侧型芯主动回收与保险杠翻边分离。通过在起始阶段先保持保险杠翻边位置不动、侧型芯先分离而进一步提高保险杠的分离脱模效果。

本发明进一步设置为：所述轨迹槽以及侧顶杆设置有若干对；所述侧顶杆沿侧型芯的最外端向侧型芯的里端分布，且侧顶杆的伸出行程依次降低。

通过采用上述技术方案，材料的两端弹性变形余量最大，而通过多组侧顶杆实现由外至内逐步顶出保险杠翻边，则进一步提高了其分离脱模效果。

本发明进一步设置为：所述凸模上贯穿设置有与型腔正对的预顶杆，该预顶杆由一副气缸推动。

通过采用上述技术方案，脱模之前先是凸模与凹模的分离，即开模。而开模过程中通过预顶杆的活动，避免凸模与凹模分离时注塑产品部分被凸模带起而损坏。

本发明进一步设置为：所述副气缸的运动方向与凸模外表面平行，所述副气缸通过一楔形块预顶杆联动。

通过采用上述技术方案，沿凸模表面安装副气缸从而避免缩小了注塑模的外形最大尺寸。

本发明进一步设置为：所述凸模上设置有与凹模锁定位置的锁紧组件，该锁紧组件包括固定在凸模上的锁紧气缸以及穿设在凸模上与凹模正对的锁紧杆。

通过采用上述技术方案，保证在合模时，凸模与凹模的稳定、牢固闭合。

本发明进一步设置为：所述锁紧气缸的伸缩方向与其所在的凸模外表面平行，所述锁紧杆与锁紧气缸通过一带有楔形槽的滑块联动。

通过采用上述技术方案，同样地缩小了注塑模的最大外形尺寸。

本发明进一步设置为：所述联动面与水平面的夹角为4°，所述引导滑轨与水平面的夹角为70°。

通过采用上述技术方案，使得侧型芯内缩的同时，主顶杆的顶出位置更加合理。

与现有技术相比，本发明所提供的车辆保险杠用注塑模具具有以下优点：

1、利用机械联动组件实现对车辆用保险杠的全面顶出，保证车辆用保险杠在注塑过程中的顺利脱模；

2、首创双向分离式脱模，实现车辆用保险杠高合格率的精细化脱模；

3、凸模单独预脱模以及凸模、凹模独立锁定，有效提高注塑、开模以及脱模全过程的合格率。

附图说明

图1是实施例一中注塑模开模状态的立体示意图；

图2是实施例一中模座的立体示意图；

图3是实施例一中侧型芯的安装结构示意图；

图4是实施例一中凹模的结构示意图；

图5是实施例一中凹模在顶出状态的原理示意图；

图6是实施例一中侧型芯与传动柱的结构示意图；

图7是实施例一中侧顶杆与轨迹槽的连接示意图；

图8a是实施例一中侧型芯位于初始位置示意图；

图8b是实施例一中侧型芯位于顶出中段的位置示意图；

图8c是实施例一中侧型芯位于顶出末段的位置示意图；

图9是实施例二中凸模的结构示意图；

图10是实施例二中预顶出机构的爆炸示意图；

图11是实施例三中凸模与凹模的结构示意图；

图12是实施例三中锁紧组件的结构示意图；

图13是图4中的D向示意图；

图14是图1中A处的放大示意图；

图15是图1中B处的放大示意图；

图16是实施例三中锁紧组件与侧型芯的结构关系图；

图17是实施例四中排气块的安装结构示意图。

图中，1、模座；11、底板；12、挡板；13、滑座；14、导条；15、主气缸；16、限位部；2、脱料板；21、主顶杆；3、垫板；4、凹模；41、主型芯；42、侧型芯；43、引导滑轨；44a、侧顶杆a；44b、侧顶杆b；45a、托板a；45b、托板b；46、联动面；47、被动面；48；锁定孔；49、排气块；491、排气孔；492、活动密封面；5、凸模；6、传动柱；6a、轨迹槽a；6b、轨迹槽b；61a、纵向槽a；61b、纵向槽b；62a、倾斜槽a；62b、倾斜槽b； 7、导柱；8、副气缸；81、联动座a；82、楔形块；83、楔形槽；84、预顶杆；9、锁紧组件；91、锁紧气缸；92、锁紧杆；93、联动座b；94、滑块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一：一种车辆保险杠用注塑模具，参见说明书附图2，包括固定的模座1，该模座1由一个水平放置的底板11以及立在底板11边缘的挡板12构成。首先定义垂直底板11的方向为纵向。在底板11上方、挡板12内放置一脱料板2，脱料板2通过一固定在挡板12上的气缸实现沿纵向的上下活动。在脱料板2的上表面分布有若干随脱料板2一起动作的主顶杆21（主顶杆21结构参见说明书附图4）。

参见说明书附图1，在挡板12上方通过一垫板3固定凹模4，凹模4上方罩设一凸模5，凸模5沿其中线分体设置。凸模5的两端与挡板12抵触限位（图1为开模状态，故没有抵触）。挡板12的四个角落分别安装四根用于导向的导柱7。凸模5与凹模4配合形成注塑型腔。其中凹模4的上表面用于成型车辆保险杠的内表面，而凸模5的下表面则用于成型车辆保险杠的外表面。因车辆保险杠的外表面相对平整，而车辆保险杠的内表面具有安装用的安装凸块、孔等，故凹模4与车辆保险杠的摩擦力要显著大于凸模5与保险杠的摩擦力，因此开模时，注塑完成的保险杠往往多粘在凹模4上难以脱出。参见说明书附图15，主气缸15的活塞杆朝下设置，其端部与脱料板2固定连接。通过主气缸15的运动从而带动脱料板2做上下运动。

参见说明书附图4，凹模4包括置于垫板3上的主型芯41以及两侧的侧型芯42。为保证保险杠的顺利脱模，两侧型芯42的外表面上端距离应不小于主型芯41两端外侧面下部长度。在底板11的两端近旁分别固定一传动柱6（附图4为示意图，仅示出右侧一根传动柱6），该传动柱6贯穿脱料板2。在脱料板2的两端分别固定一滑座13，滑座13毗邻传动柱6。侧型芯42通过“T形”的滑槽滑动连接于上述滑座13（参见说明书附图13）。侧型芯42里侧与传动柱6通过一朝向模具里侧的斜面抵触。侧型芯42里侧与水平面的夹角为70°。参见说明书固态3，在侧型芯42的侧面设置有与其里侧倾斜度一致的引导滑轨43，在挡板12上固定一与引导滑轨43配合的导条14。侧型芯42的上端面呈倾斜设置，其倾斜的朝向与侧型芯42的里侧相同，上端面与水平面的夹角略在2°~4°。相同的，主型芯41的两端下端面倾斜形成容纳部，从而与侧型芯42上端面相贴合。参见说明书附图14，导条14的上端作为限位部16与主型芯41抵触，进一步避免主型芯41下行。

参见说明书附图7，在传动柱6的侧面由模具外至模具内方向开设有纵向分布的轨迹槽a6a、轨迹槽b6b，其分别包括纵向槽a61a、纵向槽b61b以及倾斜槽a62a、倾斜槽b62b，纵向槽a61a与纵向槽b61b的长度相同，倾斜槽b62b朝向模具外侧倾斜，而倾斜槽a62a的倾斜方向以及角度均与侧型芯42的里侧相同。

结合说明书附图6，在侧型芯42中设置有分别与轨迹槽a6a、轨迹槽b6b配合的侧顶杆a44a、侧顶杆b44b。侧顶杆的里端滑动连接在轨迹槽，外端贯穿侧型芯42。且顶出杆b距离主型芯41的长度大于顶出杆a距离主型芯41的长度。在轨迹槽a6a、轨迹槽b6b分别通过螺栓固定托板a45a、托板b45b，在侧型芯42的外表面则均设置有用于容纳托板a45a、托板b45b的沉孔。

上述模具的开模过程如下：

首先凸模5纵向向上抬起，与凹模4分离。带凸模5沿导柱7升起，露出注塑产品及凹模4后。主气缸15动作，抬起脱料板2以及主顶杆21。脱料板2上行过程中抬起侧型芯42并由侧型芯42抬起主型芯41，两侧型芯42在引导滑轨43的限制下，斜向模具内侧收拢，因主型芯41下方的容纳部存在的倾斜角度，侧型芯42略微滑入主型芯41内，从而减少了主型芯41与脱料板2之间的间距，使得主顶杆21伸出主型芯41外表面，将贴覆在主型芯41外表面的车辆保险杠顶离主型芯41。实现在主型芯41部分对车辆保险杠的顶出脱模。

在主顶杆21顶出的同时，侧顶杆由侧型芯42带动沿轨迹槽滑动。在纵向槽一端，侧顶杆的水平位置不动，托住车辆保险杠翻边的位置不动，此时侧型芯42向模具内收缩，使得侧型芯42主动从保险杠翻边的内表面脱离，由此实现在脱模初阶段，车辆保险杠弓度不增加的情况下与凹模4分离，有效保证车辆保险杠顺利地与凹模4分离。避免车辆保险杠在脱模初始阶段产生较大的形变而导致其难以恢复初始形状。

在侧型芯42继续斜向上移动的过程中，侧顶杆b44b从纵向槽b61b过渡至倾斜槽b62b，在倾斜槽b62b的作用下，使得侧顶杆b44b具有水平向外的运动矢量，即侧顶杆b44b向模具外侧顶出，由此使得侧顶杆b44b对车辆保险杠的外端近旁施加顶出力，保证车辆保险杠完全地从凹模4上分离。

实施例二，一种车辆保险杠用注塑模具，与实施例一的区别在于：参见说明书附图9、10，在凸模5的侧面固定一副气缸8，副气缸8的缸体沿贴在凸模5的侧面，从而保持副气缸8的活塞杆运动方向与副气缸8所在的凹模4表面平行。在活塞杆的端部，一联动座a81固定在凹模4上。联动座a81内滑动连接一楔形块82，该楔形块82与活塞杆固定连接。在楔形块82a朝向凸模5的一侧开设有楔形槽83，楔形槽83的横截面成T形设置。预顶杆84滑动连接在楔形槽83中。通过副气缸8活塞杆的运动，并经楔形槽83的转换，实现预顶杆84做贯穿凸模5的往复运动。且预顶杆84的里端贯穿凸模5、正对型腔。

在开模时，首先启动副气缸8，副气缸8推动预顶杆84向凸模5内滑动，从而确保型腔内的产品与凸模5分离。

实施例三，一种车辆保险杠用注塑模具，与实施例一的区别在于：参见说明书附图11、12，在凸模5的外侧还固定有用于保持模具处于合模状态的锁紧组件9。该锁紧组件9包括锁紧气缸91以及锁紧杆92。锁紧杆92贯穿凸模5且与侧型芯42正对。而锁紧组件9则贴设在凸模5外表面。保持锁紧气缸91的活塞杆运动方向与锁紧气缸91所在的凹模4表面平行。相应的在锁紧气缸91的活塞杆端部设置有联动座b93，联动座b93固定在凸模5上。在联动座b93内设置有与活塞杆固定的滑块94。滑块94朝向凸模5的一侧设置有横截面为T形的楔形槽83，锁紧杆92外端滑动连接在楔形槽83内。

在合模后，锁紧气缸91动作，通过滑块94的联动将锁紧杆92向凸模5内侧压进，使得锁紧杆92锁紧侧型芯42。保持凸模5与凹模4的牢牢固定。在开模时，锁紧气缸91反向动作，锁紧气缸91继续通过滑块94控制锁紧杆92松开侧型芯42。保证凸模5与凹模4的顺利分离。

参见说明书附图16，在侧型芯42的侧面还开设有锁定孔48，在合模锁定时，锁紧杆92由锁紧气缸91带动插入锁紧孔48中，从而更加有效固定凸模5与凹模4。

实施例四：一种车辆保险杠用注塑模具，参见说明书附图17，与实施例三的区别在于：在侧型芯42包括一嵌设在其侧面的排气块49，该排气块49通过T形槽滑动连接与侧型芯42上且排气块49与锁紧杆92正对。在侧型芯42与排气块49相向的一面开设有开气孔491。在合模时的注塑阶段，型腔内注入融化的原材料，此时锁紧气缸9不启动，即锁紧杆92不与排气块49抵触。型腔内的空气由原料积压从而推动排气块49向外移动，使排气孔491露出，排除型腔内的空气。当排气孔中有原料排除时，说明型腔内已充满原料。此时锁紧气缸91动作，使锁紧杆92将排气块49贴紧在侧型芯42上以封闭排气孔491。

为保证凹模4与凸模5的有效密封，在排气块49的表面设置有活动密封面492，且该活动密封面492略大于凸模5上相应的贴合面。使得排气块49在移动过程中，型腔中除排气孔491外其余部分不会泄露。