编者的话
汽车双色前大灯装饰盖为例，通过对零件结构进行改进、优化，相应注塑模具结构进行改进，采用合理的模具结构设计方案，提出了倒装双色注塑模具新方案，从而解决了该零件可以实现双色注塑生产。
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摘要：以某车型汽车双色前大灯装饰盖为例，通过对零件结构进行改进、优化，相应注塑模具结构进行改进，采用合理的模具结构设计方案，提出了倒装双色注塑模具新方案，从而解决了该零件可以实现双色注塑生产。
关键词：汽车零件；外饰件；双色注塑模具；模具设计
01引言汽车零件的外观感知质量直接影响到消费者对汽车的评价，零件的造型、零件间匹配的间隙、段差是评价外观质量的直接因素，因此，整车开发前期，对汽车各零部件DTS（DesignToleranceSpecification即设计公差规范）的要求有专门的要求，汽车外饰件的DTS是检验开发感知质量的第一标准；以往开发经验，因前蒙皮总成与前大灯的配合区域为硬质塑料，设计保留一定的间隙要求，现某车型前蒙皮总成中，其子零件前大灯装饰盖与前大灯的配合间隙理论上要求为零，经分析，为保证间隙要求，前大灯装饰盖需设计为双色零件，主体材料为硬质材料，其与前大灯贴合位置采用软质材料，以达到零贴合的装配间隙要求，从而使得产品在外观品质与结构性能上结合互补，表现出卓越的综合性能[2]。
普通双色模第一射零件在后模侧，零件外观要求为光板件（或高光件），且零件外观面在二次合模时不作为封胶面（即对插面）设计，否则会把零件外观面压伤压坏，现由于零件外观及造型设计要求，前大灯装饰盖外观要求为细皮纹，且封胶面为斜面外观面，如按普通双色模的设计思路，零件外观不但被压坏，而且模具无法实现开模，因此，通过分析双色注塑模结构特点，主要体现在复杂的浇注系统和抽芯结构等方面[1]，零件结构设计尤其是模具结构设计进行了必要的优化。
02零件设计及结构分析2.1零件结构设计
根据项目开发输入信息要求，前蒙皮总成DTS要求前蒙皮与前照灯周圈间隙要求为零，即前大灯装饰盖软胶部分与前照灯装配间隙要求为零，前大灯装饰盖零件设计为双色零件，零件硬胶材料为ASA，软质材料为TPV。
2.2零件结构分析
前大灯装饰盖与前蒙皮主体通过卡扣卡接方式装配，前大灯装饰盖设计为方孔，前蒙皮主体对应位置设计卡扣，局部通过螺钉配合簧片螺母安装牢固。前大灯装饰盖零件分高配及低配开发，高配增加前雷达传感器，低配无前雷达传感器，高配与低配零件外轮廓及与前蒙皮主体的安装方式一致，唯一的区别为高配零件多了前雷达传感器安装孔，零件外观及造型设计要求，前大灯装饰盖外观要求为细皮纹，且封胶面为外观面。
零件的结构设计需结合考虑模具设计因素，保证A面造型不变的前提下，零件脱模方向、脱模角度，B面结构是否存在缩印、欠注等潜在风险，开发前期需要讨论分析。
03注塑模具设计及机构分析3.1注塑模具设计分析
常规双色模结构，后模侧胶位相同，前模侧胶位不同，模具设计时，通过两个相同的后模旋转度配合两个不同的前模仁来实现双色注塑。
由下图1零件剖视图结构分析得出，大灯装饰盖零件外观侧胶位相同，非外观侧胶位不同，与常规双色模结构原理刚好相反；大灯装饰盖零件也无法通过后模设计滑块上下运动实现软胶注塑。零件卡扣分布较多，模具结构相应比较复杂。
由于上述的技术难点，零件结构的特殊性，如按常规双色模设计，第一射零件在后模（凸模）侧，二次合模会把零件外观面压伤；优化设计方案：第一射利用后模顶出、前模斜顶压住及后模斜顶搭接的流道把零件固定在前模侧（外观面侧，即凹模侧），同时，硬胶侧预留2mm光面封胶，可避免二次合模压伤零件外观面，因此，该零件采用倒装双色模方案。
模具倒装模设计，模具凸模为定模，模具凹模为动模，按双色注塑模具基本原则：硬胶做1次注塑，软胶做2次注塑；模具外接外围设计前需确认注塑机台参数信息，模具硬胶、软胶的浇口套间距（模具定位中心距)符合注塑机炮嘴间距，模具定位圈、旋转半径及模具厚度等需与注塑机参数要求吻合，码模槽设计在操作侧及非操作侧。
3.1.1注塑模具前模设计
前大灯装饰盖双色注塑模具为倒装模设计，选择中心及对称基准为中间位置的基准点，见图3示；模具前模即为凸模，亦可称为定模。
硬胶侧的设计方案：零件B面设计有Doghouse结构，模具相应需要设计斜顶，第一射硬胶完成后，模具开模瞬间，需要保证前模斜顶同步顶出，否则零件因为不同步会被拉断或拉裂，为保证顶出行程一致，模具需要设计机械拉钩及氮气弹簧辅助前模顶针板顶出，后模具拉钩通过定位销及键槽固定在固定板上，随模具一起移动；前模拉钩通过定位销及键槽固定在顶针板上，开模起始的同时通过拉钩机械拉出及氮气弹簧辅助顶出带动前模顶针板滑动，前模拉钩内有自锁及解锁结构，当机械拉钩拉出一定距离（80mm，前模侧的斜顶与零件脱离）后，前模拉钩钩驱动锁体内滑块向内侧滑动，后模拉钩与锁体的内滑块解锁脱离，前模顶针板没有机械拉力（此时的顶出距离与氮气弹簧顶出行程刚好一致）而停止移动，模具继续开模动作直至后模完成开模行程，完成硬胶注塑成型，模具结构图如下图2、图3示意。软胶侧的设计方案因B面没有复杂结构，无顶针板，软胶注塑完成后正常开模即可。
3.1.2注塑模具后模设计
双色注塑模具倒装模设计，后模亦称凹模、动模，双色模后模侧顶针板排布与零件排布一致，相互独立，度旋转对称，见下图4示。
根据根据零件在模具中的倒装结构，零件设计多个斜顶结构；在进行第一射（硬胶）的时候，后模侧顶针板是不动的，斜顶可牢牢的将零件牢固在凹模侧，零件没有相对位移也就没有产生挤压而影响外观质量，完成第二射（软胶）后，模具开模，通过注塑机顶杆作用在模具顶针板顶出，顶针板带动斜顶、顶针推动零件及浇口料顶出脱模，斜顶同时脱离零件，机械人（或机械手）取件后，注塑机顶杆回位的同时模具顶针板在复位氮气弹簧的作用下完成复位，动模侧在注塑机转盘的带动下完成旋转，同时，前模硬胶侧顶针板由油缸驱动复位，注塑机带动后模前移开始合模动作，开始下一周期循环注塑生产。
04倒装双色注塑模具关键结构说明4.1拉钩的关键结构
硬胶注塑完成后脱模，前模斜顶顶出要求与后模同步，后模拉钩及前模拉钩结构设计起到关键作用，该拉钩机构各部件的设计加工、配合精度要求及材料强度要求比较高，其运动过程是否顺畅直接影响零件脱模质量及模具寿命，拉钩结构设计在在天侧及地侧，天侧及地侧各布置两个拉钩机构，天侧与地侧对称，下图5。
4.2注塑零件关键锁紧说明
为保证零件外观质量，模具设计为倒装双色模，零件周边的卡扣孔需按斜顶脱模方向设计脱模角，第一射硬胶的过程，后模侧的斜顶一直靠拉零件，零件相对是固定在模具上的，利用周圈斜顶压住零件，让零件留在前模侧（外观面侧）如下图6所示。
4.3模具整体动作说明
综合上述基本信息，双色模周期循环按如下步骤进行：
第一步：合模后，油缸回位，硬胶、软胶开始注射；
第二步：前、后模开模，在拉钩机构和氮气弹簧作用下拉动前模顶针板运动80mm。此步骤可确保零件顶出与脱模同步，零件不会被拉伤。后模继续开模（至拉钩旋转无干涉状态为止）；
第三步：软胶侧后模顶针板做机械顶出，取件；以此同时，硬胶侧油缸推动前模顶针板复位；
第四步：后模侧做°旋转。
第五步：前、后模合模，重复第一步动作，循环此周期注塑生产。
05结束语双色注塑模具采用旋转注塑模，旋转注塑模两个位置上的凸模/凹模要求尺寸、精度一致，且与凹模/凸模配合良好，利用双色注塑机上的机械顶出作为脱模机构，前大灯装饰盖为汽车外饰零件，为保证零件装配DTS及外观感知质量要求，从原来单色注塑改为双色注塑，模具结构及零件结构进行了大量优化，产品质量得到提高，通过不断开发优化，总结经验，此后将有更多的外饰零件采用双色模生产注塑工艺，为了提升汽车的档次，改善各种零件的功能性，使得双色注塑技术在汽车工业中大量使用[3]，未来汽车整体外观质量不断提升。
参考文献：
[1]汪智勇．汽车通风器罩双色注射成型工艺的研究与实现[J]．模具制造，，(5)：39-43.
[2]赵兴旺．浅析双色高光注塑产品的成型工艺和性能及在汽车行业中的应用[J]．时代汽车，，（6）：-.
[3]韩国声．双色注塑技术在汽车零件制造中的应用[J]．内燃机与配件，，（5）：95-97
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AutoNewTech每日分享汽车内外饰技术干货，本篇内容来源期刊《汽车设计》，作者：谭克京高凯滕伟覃宽树（柳州五菱汽车工业有限公司），版权归原作者所有，文中观点仅供分享交流，不代表本
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