本發(fā)明涉及汽車內(nèi)飾件儲蓄盒技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種汽車內(nèi)飾件儲蓄盒及其模具。
背景技術(shù):
隨著我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展,汽車內(nèi)飾件的發(fā)展也突飛猛進,成為汽車部件中發(fā)展最快的項目,現(xiàn)在汽車消費者越來越關(guān)注汽車內(nèi)飾,優(yōu)質(zhì)的內(nèi)飾件美觀舒適,給人亦享受。汽車的內(nèi)飾主要由塑件7構(gòu)成,注塑模具的品質(zhì)是影響汽車內(nèi)飾的重要因素,因此研究汽車內(nèi)飾件模具具有重大的意義。
現(xiàn)有的汽車內(nèi)飾件儲蓄盒通常如圖1所示,塑件7長115mm、寬50mm、最大高度65mm,壁厚2.5mm,兩側(cè)設(shè)有2個凹槽3-1、2個定位孔,此類汽車內(nèi)飾件儲蓄盒的明確要求為:塑件7內(nèi)腔表面品質(zhì)高,表面質(zhì)量光潔、無印痕、刮痕等缺欠,而塑件7外背表面為裝配面,無品質(zhì)要求。
現(xiàn)有技術(shù)中針對圖1所示的塑件7,其采用的模具結(jié)構(gòu)如圖2所示,這種模具包括公模仁3及母模人,模具處于閉合狀態(tài)時,母模仁4和公模仁3合在一起,構(gòu)成了模腔,熔融的塑料以一定注射壓力注入模腔,將其填滿,保持一定的壓力將塑料壓實。在模腔內(nèi),在設(shè)置的模具溫度下,塑料溫度下將,固化成型。為了取出塑件7,在注塑機的作用下,模具打開,母模仁4固定不動,公模仁3遠離母模仁4;
由于在冷卻的過程中,塑件7體積收縮,包緊在公模仁3上,跟著公模仁3一起移動。為了將塑件7取出,設(shè)計脫模機構(gòu),在注塑機頂桿的作用下,推動推板6,并將力傳遞到推桿5,推動塑件7,將塑件7推出。為了將塑件7推出,在模具處于閉合狀態(tài)時,處于熔融狀態(tài)的塑件7內(nèi)腔底部與推桿5端面已經(jīng)接觸。塑件7在模腔內(nèi)固化后,塑件7內(nèi)腔底部在接觸部位會留下印痕,印痕的尺寸及紋理與推桿5端面尺寸紋理一模一樣,可以說,該印痕是推桿5端面的復(fù)映。這樣的印痕是該汽車內(nèi)飾件內(nèi)腔表面品質(zhì)不能允許的,因此必須在模具脫模方法上進行改進;
由于塑件7外表面為裝配面,無品質(zhì)要求,因此容易想到將塑件7反置的模具結(jié)構(gòu),使推桿5的端面與塑件7的外側(cè)底面接觸,雖然會在此處表面留下印痕,但此表面沒有外觀質(zhì)量要求,可以解決原方案塑件7內(nèi)腔底表面有印痕的問題,滿足了該塑件7的外觀品質(zhì)要求,但僅僅改進推桿5端面與塑件7表面接觸位置,脫模依然有問題。當母模仁4、公模仁3分開時,就會出現(xiàn)如圖3所示的結(jié)果,塑件7包緊在固定不動的母模仁4上,這時,用于脫模的主要零件推板6、推桿5不能起到作用,塑件7沒有辦法從模具上正常脫出,顯然是這種方案是不可行的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車內(nèi)飾件儲蓄盒在模腔內(nèi)固化后,儲蓄盒內(nèi)腔底部在接觸部位會留下印痕,從而影響儲蓄盒品質(zhì)的問題,現(xiàn)提供一種汽車內(nèi)飾件儲蓄和及其模具。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種汽車內(nèi)飾件儲蓄盒,該儲蓄盒包括盒體,所述盒體內(nèi)具有開口向上的容納腔,所述盒體兩側(cè)外壁上均設(shè)置有向外凸出的耳帶。
本方案中的儲蓄盒在模具中成型后,當公模仁與母模仁分開時,公模仁對耳帶產(chǎn)生作用力,這個作用力能夠克服盒體因收縮而產(chǎn)生的盒體與母模仁上之間的摩擦力,使得公模仁與母模仁分開后,盒體與母模仁分開,盒體保留在公模仁上,此時公模仁上的推桿即可將其上的盒體推出,盒體正常脫模。
具體地,所述耳帶呈長條型。
進一步地,所述耳帶的橫截面呈圓弧形,在推桿將其從公模仁中推出時,公模仁會對橫截面呈圓弧形的耳帶有一個朝向盒體容納腔方向的反作用分力,該分力會使得盒體上耳帶所在的側(cè)壁向容納腔方向產(chǎn)生彈性變形,在不損傷耳帶及盒體的情況下將盒體從公模仁中脫出。
優(yōu)選地,所述耳帶的橫截面的外輪廓線為劣弧。
優(yōu)選地,所述耳帶橫截面的直徑為3-4mm。
優(yōu)選地,所述耳帶靠近盒體底部的一側(cè)為斜面,耳帶靠近盒體開口的一側(cè)為圓弧面,所述斜面與圓弧面相切,實現(xiàn)耳帶靠近盒體底部一側(cè)的坡度小,耳帶靠近盒體開口一側(cè)的坡度大,從而在開模時,耳帶坡度大的一側(cè)更好的勾住公模仁;在脫模時,耳帶坡度小的一側(cè)有利于盒體上耳帶所在的側(cè)壁向容納腔方向產(chǎn)生彈性變形。
優(yōu)選地,所述盒體兩側(cè)外壁上的耳帶均具有兩條且相互平行。
優(yōu)選地,所述盒體的材質(zhì)為abs塑料,abs塑料具有良好的表面硬度和較高的抗沖擊強度。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)上述的汽車內(nèi)飾件儲蓄盒的模具,包括公模仁、母模仁及推桿,所述母模仁上具有與所述盒體的容納腔相匹配的凸起,所述公模仁上具有凹槽,所述公模仁與母模仁合在一起時凸起與凹槽之間形成與所述汽車內(nèi)飾件儲蓄盒相匹配的的型腔,所述推桿穿過公模仁及其上的凹槽。
為了便于一起推動推桿,進一步地,所述推桿有多根,所述推桿遠離母模仁的一端均固定有推板。
本發(fā)明的有益效果是:1)、通過改變推桿端面與盒體表面的接觸位置,將推桿端面紋理復(fù)映在沒有外觀質(zhì)量要求的盒體外側(cè)底面,解決了盒體的容納腔底表面有印痕的問題,滿足了該汽車內(nèi)飾件儲蓄盒的外觀品質(zhì)要求;
2)、在盒體兩側(cè)外壁設(shè)置耳帶,這樣可以保證在模具開模過程中盒體保留在公模仁,推桿能夠發(fā)揮作用,正常推出盒體;
3)、通過理論分析并結(jié)合試驗確定了耳帶結(jié)構(gòu)參數(shù)直徑d值取3~4mm;
4)、試驗結(jié)果表明:盒體采用耳帶結(jié)構(gòu)能夠可靠地實現(xiàn)盒體正常從母模仁脫開,推桿將盒體從公模仁內(nèi)正常推出,塑件可以順利脫模。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中塑件汽車內(nèi)飾件儲蓄盒的示意圖;
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)塑件的模具示意圖;
圖3是現(xiàn)有技術(shù)中塑件反置的模具結(jié)構(gòu)在開模時的示意圖;
圖4是本發(fā)明中汽車內(nèi)飾件儲蓄盒的示意圖;
圖5是本發(fā)明中模具的示意圖;
圖6是本發(fā)明中公模仁的三維示意圖;
圖7是本發(fā)明中母模仁的三維示意圖;
圖8是本發(fā)明中模具的截面示意圖;
圖9是圖8中i的局部放大示意圖;
圖10是開模后盒體保留在公模仁上的示意圖;
圖11是脫模時推桿推動盒體使得盒體上耳帶所在的側(cè)壁向容納腔方向產(chǎn)生彈性變形的示意圖;
圖12是實施例2中耳帶的示意圖。
圖中:1、盒體,1-1、容納腔,2、耳帶,201、圓弧面,202、斜面,3、公模仁,3-1、凹槽,4、母模仁,4-1、凸起,5、推桿,6、推板,7、塑件。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成,方向和參照(例如,上、下、左、右、等等)可以僅用于幫助對附圖中的特征的描述。因此,并非在限制性意義上采用以下具體實施方式,并且僅僅由所附權(quán)利要求及其等同形式來限定所請求保護的主題的范圍。
實施例1
如圖4所示,一種汽車內(nèi)飾件儲蓄盒,該儲蓄盒包括盒體1,盒體1內(nèi)具有開口向上的容納腔1-1,盒體1兩側(cè)外壁上均設(shè)置有向外凸出的耳帶2,耳帶2呈長條型,盒體1兩側(cè)外壁上的耳帶2均具有兩條且相互平行。
由于,盒體1的材質(zhì)為abs塑料,abs塑料具有良好的表面硬度和較高的抗沖擊強度,abs塑料由于表面硬度的原因,無法適用強制推出,否則將出現(xiàn)脫模時盒體損壞,因此為了利于盒體的脫模,將耳帶的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計如下:
耳帶2的橫截面呈圓弧形,在推桿5將其從公模仁3中推出時,橫截面呈圓弧形的耳帶2會使得盒體1上耳帶2所在的側(cè)壁向容納腔1-1方向產(chǎn)生彈性變形,在不損傷耳帶2及盒體1的情況下將盒體1從公模仁3中脫出。
耳帶2的橫截面的外輪廓線為劣弧,耳帶2橫截面的直徑為3-4mm。
實施例2
如圖9所示,實施例2與實施例1的區(qū)別在于:耳帶2靠近盒體1底部的一側(cè)為斜面202,耳帶2靠近盒體1開口的一側(cè)為圓弧面201,斜面202與圓弧面201相切,實現(xiàn)耳帶2靠近盒體1底部一側(cè)的坡度小,耳帶2靠近盒體1開口一側(cè)的坡度大,從而在開模時,耳帶2坡度大的一側(cè)更好的勾住公模仁3;在脫模時,耳帶2坡度小的一側(cè)有利于盒體1上耳帶2所在的側(cè)壁向容納腔1-1方向產(chǎn)生彈性變形。
實施例3
如圖5-7所示,一種生產(chǎn)上述的汽車內(nèi)飾件儲蓄盒的模具,包括公模仁3、母模仁4及推桿5,所述母模仁4上具有與所述盒體1的容納腔1-1相匹配的凸起4-1,所述公模仁3上具有凹槽3-1,所述公模仁3與母模仁4合在一起時凸起4-1與凹槽3-1之間形成與所述汽車內(nèi)飾件儲蓄盒相匹配的的型腔,所述推桿5穿過公模仁3及其上的凹槽3-1。
該汽車內(nèi)飾件儲蓄盒采用上述模具成型的過程如下:
熔融的塑料以一定注射壓力注入公模仁3與母模仁4之間的型腔,并將其填滿,保持一定的壓力將塑料壓實,在注塑機的作用下,模具打開,母模仁4固定不動,公模仁3沿遠離母模仁4的方向水平運動;
如圖10所示,開模:在公模仁3與母模仁4分開時公模仁3對耳帶2產(chǎn)生作用力,這個作用力能夠克服盒體1因收縮而產(chǎn)生的盒體1與母模仁4上之間的摩擦力,使得公模仁3與母模仁4分開后,盒體1與母模仁4分開,盒體1保留在公模仁3上;
如圖11所示,脫模:通過推桿5與盒體1的外側(cè)底面接觸并推動公模仁3上的盒體1,半圓形耳帶2會使盒體1上耳帶2所在的側(cè)壁向容納腔1-1方向產(chǎn)生彈性變形,在不損傷耳帶2及盒體1的情況下將盒體1從公模仁3中脫出。
關(guān)于在長115mm、寬50mm、最大高度65mm、壁厚2.5mm的盒體1上設(shè)計耳帶2可行性的理論分析:
考慮到盒體1留在母模仁4上的主要因素是盒體1上容納腔1-1側(cè)壁對母模仁4上凸起4-1的包緊力,盒體1兩側(cè)的定位孔、模仁成型面粗糙度也會對塑件7脫模有影響,但這些是次要因素,可以先略去這些次要因素,得到簡化模型,如圖8所示。圖8中i的局部放大視圖圖9展示了在剛開始開模瞬間一個耳帶2受力分析情況。從圖可以看出,耳帶2主要受到三個力:一、包緊力引起的反作用力,即型腔對盒體1產(chǎn)生的脹力fb;二、型腔和盒體1間的摩擦力fm;三、母模仁4對耳帶2的作用力fr。在開模瞬間,母模仁4對耳帶2的作用力fr達到最大值,一旦模具打開,該值會迅速減小。通過平衡條件,可以計算出耳帶所要承受的作用力fr值。其它三個耳帶受力情況同理。同理可以分析其它三個耳帶2受力情況。
根據(jù)力平衡的原理,列出平衡方程式:
∑fz=0;
故fmcosα-fr-fbsinα=0(1);
fm=(fb-frsinα)μ(2);
式中:fm—開模時母模仁4上凸起4-1和盒體1間產(chǎn)生的摩擦力;
fb—盒體1對母模仁4的包緊力;
fr—公模仁3對耳帶2的作用力;
α—盒體1拔模斜度,實際值4°;
μ—盒體1與鋼的摩擦系數(shù),為0.1~0.3,本文取平均值0.2;
由式(1)和式(2),經(jīng)整理后得:
因?qū)嶋H摩擦系數(shù)μ,sinα值較小,cosα<1,故可以忽略μcosαsinα;
式(3)簡化為:
式中a—該盒體1包絡(luò)母模仁4的面積的四分之一(因為這里僅考慮一個耳帶2的作用),a值經(jīng)檢測為7.4×103mm2;p—塑件7對母模仁4單位面積上的包緊力,p取0.8×107~1.2×107pa,本文取1.0×107pa。
從圖9可以看出,fm和frcosα兩個力大小相等,方向相反,作用線很近,約盒體1壁厚值,因此,在耳帶2與盒體1連接部位的截面n-n處主要受到剪切力的作用,迫使在該處有相對錯位變形的趨勢,從而建立強度條件[11]:
a=dl
d≥2mm
式中:τ—截面n-n實際剪應(yīng)力;
a—截面n-n面積;
[τ]—盒體1材料abs許用剪應(yīng)力,試驗測定該材料許用剪應(yīng)力值80mpa;
l—耳帶2長度,根據(jù)盒體1結(jié)構(gòu)尺寸,取60mm;
d—耳帶2直徑,單位mm。
結(jié)果分析:
在實際情況中,盒體1的耳帶2主要結(jié)構(gòu)參數(shù)d值受諸多因素影響。d值受到fr的影響,模仁對耳帶2的作用力fr的影響因素較多,如該模具實際母模仁4成型面上有若干小的凸臺、表面粗糙度、注塑工藝參數(shù)都會影響實際fr值,從而影響d值。同時,d值也受到推桿5推出力的影響,因為盒體1從公模仁3推出過程中,耳帶2會作用使側(cè)壁產(chǎn)生彈性變形,d值增加,將盒體1從公模仁3推出的力也隨之增加,盒體1有耳帶2的側(cè)壁向盒體1容納腔1-1發(fā)生彈性變形量增加,并且該變形量會關(guān)聯(lián)相鄰側(cè)壁的翹曲變形量,當推出力增加到一定值時,達到盒體1材料極限,會引起盒體1強度薄弱處損壞。因此,耳帶2結(jié)構(gòu)尺寸d值必須考慮修訂系數(shù)k值。
本發(fā)明通過試驗方法確定修訂系數(shù)k值。試驗設(shè)備:鎖模力1500kn臥式注塑機。注塑工藝參數(shù)參見表1。
表1:
試驗的主要性能指標:盒體1正常從母模仁4脫開的脫模率、推件桿將盒體1從公模仁3正常推出的推出率。不同的修訂系數(shù)k值對性能指標的影響見表2。表中s為標準差。
表2:
由表2可以看出,修訂系數(shù)k值1.5~2.25時,脫模率達到100%,修訂系數(shù)k值1.25~2時,推出率達到100%。因此,k值1.5~2之間,即耳帶2結(jié)構(gòu)尺寸d值取3~4mm,能夠可靠地實現(xiàn)盒體1正常從母模仁4上脫開,推桿5將盒體1從公模仁3正常推出,盒體1可以順利脫模。
上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。