方向盘左右装饰盖模具设计

随着社会的发展，塑料制品以其轻巧、美观、耐用、价廉等特点成为人们生活中不可缺少得一部分。人们对塑料制件的要求也越来越高，不仅追求塑件的结构性能，而且对塑件的表面质量也越来越重视。塑料制品在汽车内饰件中占有相当大的比重，塑件质量是影响汽车外观形象和使用性能的重要因素之一，在塑料材料和制品设计及加工工艺确定后，塑料注射模具的质量对塑件的质量和成本具有决定性作用。在现代制造业的发展进程中，模具的地位及其重要性日益受到人们的重视。因此研究汽车内饰件的模具设计具有重要的意义，本文设计了汽车用方向盘左右装饰盖注射模具。 

1 塑件结构分析 

图1为汽车方向盘左右装饰盖，这是两个左右对称呈镜像关系的塑件，为了美观装饰盖的上表面为流线形曲面，其他各面多由曲面构成，其中上下表面造型曲面复杂，下部还有两个用于安装的空心圆柱孔和多根加强筋。零件总高度25 mm，体积3 373.16mm3，具体尺寸由零件数模提供(图2)。

 
图1 汽车方向盘左右装饰盖上、下表面

零件设计时，先用曲面造型的方法创建出一个零件的表面，然后对该表面进行实体化得出零件实体，再对该零件实体进行镜像处理即可得出这一对左右装饰盖零件。塑件材料选用具有良好综合性能的工程塑料ABS，它有较好的加工和成型性能，低蠕变性能和优异的尺寸稳定性，还有高抗冲击强度和良好的外观特性，适当提高模具温度可提高塑件光洁度。材料密度为1.02-1.05 g/cm3(注射级密度取1.05 g/cm3),理论计算收缩率为0.6%，溢料值为0.04 mm. 

2 模具结构分析 

塑件的总体尺寸为小型，尺寸精度不高，为中小批量生产。为了降低成型费用，本设计采用一模两件。根据零件的结构分析，分型面选在最大轮廓处，上部用整体式凹模型腔，下部用整体式凸模，再嵌人两个小型芯。本塑件的各面均为曲面，而且在塑件的下部两端都有复杂的曲面棱角(图3)，这个模具的分型增加了难度。综合分析塑件的特点，此模具的设计的关键在于分型面的建立。

2.1分型面 

分型面是用来分割工件或者已存在的模具体积块的。它由一个或多个曲面特征组成。在Pro/Engineer的模具设计流程中，最重要、最关键的一步就是分型面的建立。分型面的选择不仅影响塑件的正常成型和脱模，而且还涉及到模具的结构和制造成本。分型面的选择应满足在动模分离后，使塑件制品尽可能留在动模内，这样可以利用动模上的脱模机构进行脱模，取件方便。否则，使制品留在定模上，定模上又要增设脱模机构，使模具结构复杂。 

建立分型面时，本设计先对一模一腔建立分型面，对一模一腔进行分割体积块、铸模，然后再建立一模两件的分型面。在分型过程中，塑件制品的左右两个多棱角是最复杂的，这两个部位是各个分型面交叉，在各个分型面之间存在一定的间隙，因此用一般的分型方法，不能分割体积块，得不到总分型面。本设计采用在产品上选择造型线投影到工件，然后再对投影线拉伸穿过产品上表面成为多棱角的分型面，最后把所有侧分型面合并。本模具是一模两件布局，因此最后采用边界混合方法建立了在两件之间的分型面，然后所有分型面进行合并，就建立了总分型面(如图4)。