(3)需要控制模具流道系统的温度
由于热固性注塑材料在超过一定温度时会发生化学交联反应而固化，固化后的浇注系统冷凝液不能回收利用，只能作为废弃物处理，因此采用无浇注系统冷凝液的浇注系统具有重要意义。因此，模具的浇口套需要冷水冷却。为了减少注射成型过程中产生的过量剪切热，提高注射成型速度，防止熔融的bmc材料在填充高温型腔之前凝固，通常在移动模具中打开浇口厚度为2.0-2.5毫米的扇形流道。
(4)模具分型面的要求
预制整体模塑料的粘度低于热塑性塑料，分型面上不允许有孔洞和凹坑。滑块锁紧块和压块不允许设置在模芯处，否则会造成闪光清洗困难的问题。
(5)应加强型腔排气
普通热塑性塑料成型是一个物理变化过程，而热固性塑料注射成型是一个化学反应过程。当发生化学反应时，会产生大量的挥发性气体，这将对注塑成型造成很大的阻力，导致塑料零件表面出现气泡和缺料。同时，气体被压缩产生高温燃烧的塑料零件。因此，排出热固性注射成型的模腔尤为重要。通常，模具的分型面以及固定和可移动模具嵌件的底部需要设置耐高温密封环。在固定模腔的流动末端采用泵送空来克服成型缺陷，同时也便于提高注射速度。
(6)塑料零件精度高
车灯反射镜的配光要求极高，其模具反射面的粗糙度和加工装配精度极高。除了模具毛坯锁边和导柱定位外，还需要设计模芯挡块定位，以保证模具三级定位的可靠性。镜面多面体的配光图案面积小，不可能用手工打磨，所以需要使用精密的五轴高速数控机床，机床的主轴转速达到每分钟20000转以上。采用先进的凸轮技术和专用刀具，选择合理的加工工艺，一次加工到位。腔体的精度要求为0.01-0.02毫米，腔体的表面粗糙度为0.05-0.10微米。
3.1成型零件的设计
该模具的成型件和模板为整体式，俗称“原体出”。与分体式结构相比，它具有结构紧凑、强度和刚度好、模具尺寸小的优点，避免了开模、配框和制造楔块等复杂工序。
前照灯反射镜的内表面要求很高，粗糙度小，不允许有顶针和马赛克痕迹，所以必须用固定模成型，而外表面相对较低，用动模成型。
这种塑料部件是汽车最重要的外部装饰部件之一，是一种高光部件，其表面需要是真的空电镀。设计这个模具时，首先要注意模具材料的选择。由于bmc材料流动性差，在活动模板的模腔周围应设计溢流槽，并在溢流槽底部设计推杆，以利于溢流顶出，如图11所示。bmc热固性材料中填充玻璃纤维，模具需要具有高耐磨性、热红硬度和抗热疲劳性。由于反射镜的配光要求严格，芯体应具有良好的抛光性能。因此，采用淬透性优良的德国2344电渣重熔热作工具钢作为模架材料，淬火硬度为48 ~ 52 hrc。该钢采用true 空电渣重熔，提高了钢的晶体均匀性，具有良好的抛光效果。镀硬铬和抛光常用于降低表面粗糙度、提高耐磨性和防止腐蚀。动模和动模镶块采用德国2344高温热作工具钢制造，淬火硬度为48 ~ 52 hrc。
模具的固定模和活动模的插入部分的插入角度至少为7度。为了保证定、动模的准确定位，模具的定、动模采用四角四边定位。因为插入位置需要精确定位，所以在装配模具时，固定模具和移动模具需要紧密配合。为了模具的美观和匹配，在固定模具中设计了一个5度耐磨块，避免了钳工师傅用砂轮机打磨模具不好的现象。同时，耐磨块的设计方便了装配工匹配模具，保证了模具的美观。
在该模具的设计中还实现了以下几点:
1)分型面光滑，无尖角、薄钢板、无线或点密封胶；构造表面密封剂，并在分离中使用表面制造方法，例如延伸、扫掠和网格。分型面是根据塑料零件的形状构造的，车灯模具的分型面要求极高，构造的表面不允许起皱。建立的分型面能有效保证数控加工精度，不需要电火花清角，分型面不易跑毛刺。车灯模具分型面抛光时需要高速加工，机床主轴转速应至少为每分钟20，000转。
2)在镶块与动模的配合部分，在挡块根部设计了合适的工艺倒r角或避开空位置，简化了加工工序，减少了加工时间，提高了加工效率。
3)为所有未成形的拐角设计直角，以防止应力开裂。工艺角不小于r5。根据模具的尺寸，设计一个尽可能大的工艺角；模具上的锋利边缘容易对操作人员造成意外伤害。倒c角或r角应设计为模具上不涉及成型或匹配的边缘，并应根据模具的尺寸尽可能设计较大的倒角。
4)分型面避开空分型面:模具分型面宽度为40毫米，分型面以外区域的定模和动模应避开空1毫米，以有效减少加工时间。分型面的避孔不仅指周边分型面，还包括大面积分型面。特别说明:模具分型面的宽度包括排气槽。承压块应设计在空的大面积处，以确保模具受力均匀，避免模具长期生产。除了穿孔区域的空设计外，应在固定模具或移动模具中设计排气孔，以便在固定模具和移动模具关闭时排出压缩的空气体。
5)根据塑件的形状构造分型面，必要时对塑件进行优化。对于大中型模具，轴承板槽应尽量打开，以便于数控加工。在设计分型面时，尽量简化模具加工，使其光滑平整，使分型面没有薄钢、尖角和合理的插入角。
6)分型面光滑平整，在ug分型过程中禁止出现许多断面(数控加工时容易起刀，降低加工精度)。试着用延伸面、网格面和扫掠面建立分型面，或者先将密封面延伸10-20毫米，然后做拉伸面和过渡面。密封面根据注塑机吨位和模具尺寸设计。
7)分型面或插孔的所有插入角度均设计在7度以上，以提高模具的使用寿命。
3.2浇注系统设计
该模具浇注系统采用“普通流道+扇形浇口”。由于塑料件为预制整体模塑料材料，流动性差，所以在设计流道时，流道应厚而短。为了减少注射成型过程中产生的过量剪切热，提高注射成型速度，防止熔融的bmc材料在填充高温型腔之前凝固，通常在移动模具中打开浇口厚度为2.0-2.5毫米的扇形流道。
3.3温度控制系统设计
前照灯反光镜是汽车最重要的外部零件之一，也是外观要求最高的塑料零件之一。因此，温度控制系统的设计对成型周期和产品成型质量有很大的影响。由于塑料部件是由预制整体模塑料材料制成的，预制整体模塑料材料的注射成型工艺与普通热塑性塑料注射成型工艺完全不同。注塑机料筒部分需要在专用冰箱中用冰水冷却，而模腔内的型芯需要电加热。
供热管道的布局类似于水路和水井，可设计为垂直或水平布局。塑料件的成型面距离电热管40-50毫米，两个电热管之间的距离为80-100毫米。为了提高加热效率，固定模和活动模的四周都需要8毫米厚的胶木绝缘板。电加热管无正负极，可串联，但温控器插座每组不能超过3.6千瓦。每组电热管的温度由一组热电偶控制，热电偶应位于该组电热管温度场的中心，热电偶头应与腔体有效接触，有利于精确的温度控制。如图5和6所示。
图5固定模具加热系统
图6移动模具加热系统
定模和动模的温度控制系统如下:定模每个孔设计两根垂直加热管，定模设置四根横向加热管。动模每个孔设计三根垂直加热管和两根横向加热管。布置加热管时要注意线槽，线槽的圆角要避免损坏线路。每个模具应设计一个温度探头，加热管的间距应均匀。暖气管应该向供应商订购。加热管的孔径应比加热管大1毫米，深度应深1毫米，因为加热时会膨胀。
3.4制导和定位系统的设计
模具四角设计一个d40*225圆形导柱。(导柱的最大直径为10倍)导柱安装在固定模具侧。由于塑料件在开模后仍留在动模侧，所以不会影响塑料件的取出，避免了导柱上的油污。
翻转模具时，导柱也可以作为支撑脚使用，方便贴合模具，如图7所示。圆形导柱的长度必须保证导套在斜导柱插入滑块前插入20毫米，否则会给模具的制造和生产带来很大的麻烦，严重时会损坏模具。模具导向系统的设计必须注重三级定位的设计，尤其是要求高的汽车塑料零件。忽视模具定位设计，导致模具运动不顺畅，模具容易损坏，定模和动模错位，塑件断面不良，这是注塑模具的一个关键系统。
图7汽车前照灯反光镜注塑模具导向定位系统
3.5脱模系统的设计
该模具的推出结构为顶杆(即推杆)。在模具被固定和移动模具打开后，塑料部件被推出并被浇道冷凝。模具安装后，推杆固定板通过拉动复位件25与注塑机的顶杆连接，顶杆、复位杆等推杆被注塑机的顶杆推出并拉回复位。不需要在四个复位杆旁边增加复位弹簧，但是在与固定模板接触的位置设计了复位块26。材料为s50c，表面经过氮化处理。
设计脱模系统时，请注意以下几点:
1)推杆板的导柱应靠近推出力大的推出元件(如油缸、复位杆等)。)。
2)所有汽车注塑模具都需要设计限位柱，限位柱应优先布置在销孔上方或附近。
3)推杆应布置在靠近r的受力位置和包裹力较强的位置。对于bmc热固性材料，推杆应设计成大规格，并有更多的推杆，以确保弹射平衡。这是因为bmc的塑料部件非常硬，模具上的夹紧力很大，需要很大的顶出力。
4)推杆直径应尽可能设计成相同的尺寸和规格，以避免频繁更换钻头，节省加工时间和成本。
5)所有具有异形表面的推杆必须设计成停止旋转，以避免错误组装。推杆的表面是啮合的，以避免推杆在顶出时滑动。
6)返回销孔的一侧设计为避开空(中小型模具避开空0.5，大型模具避开空1.0)，返回销孔的端部设计有工艺螺孔。为了便于加工和合模，当返回销的直径大于或等于20毫米时，返回块应设计为返回面。注塑机设备的顶出孔不得干扰垃圾钉和支撑柱。
图8汽车前照灯反光镜注塑模具顶出系统
3.6模具毛坯结构件的设计
模具由四个d40*225导柱导向支撑，模具整体强度好。在注射成型过程中，由于注射压力的影响，模板的强度会受到一定程度的影响。因此，除了模具毛坯有足够的强度外，还需要设计一些辅助结构件来提高模具的强度和寿命。
设计时请注意以下几点:
1)为了便于fit模具的加工，在推板和代码模板之间设计了四个工艺螺钉。工艺螺钉的规格比推板螺钉大一个尺寸。“工艺螺钉”一词刻在工艺螺钉旁边，因为工艺螺钉在模具生产过程中需要拆除。这种设计的目的是便于装配工识别和防止错误。限位柱应尽可能布置在ko孔上方或附近，垃圾钉应布置在斜顶和直顶底部或附近，间距约150毫米。
2)模具分型面上的承压块沉入模具中。不得为承压块和精确定位打开油槽。承压块凹槽与模架边缘之间的距离应至少为15毫米。
3)限位柱设计:机械顶出模具设计在顶杆孔上方；顶出油缸的模具设计在油缸的上方或附近。
4)支撑柱的设计:支撑柱与方铁的距离应保持在25-30毫米，支撑柱与支撑柱的距离应为80-120毫米。支撑柱的总面积为推杆固定板面积的25%-30%。1.在注胶区和塑件投影区设计更多的支撑柱，并尽可能设计大的支撑柱。因为注射压力集中在这些区域，所以分型面容易出现飞边。因此，多个设计支撑柱可以减少分型面和流道的飞边。2.在模切空位置，支撑头布置在强度较弱的位置，如滑块底部和内抽芯底部等。
5)返针底部必须设计垃圾钉(垃圾钉设计在底板上)；如果顶出系统由两块板组成，紧固螺钉必须设计在返回销附近，以避免顶出板变形。
4.模具工作过程
熔体通过注射成型机的喷嘴和喷嘴12进入模腔。在熔体充满型腔后，它被保持在压力下，冷却并固化到足够坚硬。注射成型机拉动模具的可移动模具固定板10，并且模具从分型面pli打开。开模后300毫米，注塑机气缸推动推杆固定板8，推杆固定板推动推杆28。然后，注塑机气缸继续工作。射出70毫米后，塑料零件从移动模具中分离出来。当塑料件被机械手拾起后，注塑机料筒拉动推杆及其固定板复位。然后，注塑机推动移动模具关闭模具，模具开始下一次注射成型。
5.分型面的模具强度和管件位置设计
模具分型面的管件位置设计在定动模上，采用四角四边结合的设计形式，定位可靠，模具强度好。在汽车模具设计中，定模和动模的插入角度应尽可能设计在7度以上，但即使不可能，也应设计在5度以上。由于插入角度大，模具的使用寿命将大大延长，模具磨损前部的现象将大大减少。对于插入角度小于3度的位置，很难保证定模和动模1度和0度的精确定位，所以插入角度应尽可能大，对于大中型模具，一般设计在7度以上，从而保证模具的使用寿命。
影响模具强度和刚度的主要尺寸包括:
1)从型腔边缘到模具边缘的尺寸a1、a2、b1和b2；
2)从空腔最深处到固定模板和活动模板底面的距离c1和c2如图10所示。
在汽车模具设计中，甲、乙尺寸的经验确定方法如下:
1)如果没有侧向抽芯机构，从型腔的最外缘增加30 ~ 50毫米的密封尺寸(5050以内的小模具为30 ~ 50毫米，5050 ~ 1010以内的中模具为40毫米，1010以上的大模具为50毫米)，然后增加50 ~ 70毫米以避免空位置，以减少配模工作量。避免空位置也是确保模具强度的区域。那么，模具分型面上支承板的尺寸就是a和b的尺寸
2)如果有侧向抽芯机构，尺寸a和b必须根据抽芯距离增加。原则上，抽芯完成后滑块必须留在模板中。
不同尺寸和结构的塑料件的模具尺寸c值会有所不同，尺寸c必须保证从型腔最深处到模板底面的钢材厚度大于80毫米。在移动模板中，由于两个方铁之间的距离为空，承受注射压力后容易变形，因此c1的厚度应相应增加，一般大于100毫米
两个腔彼此对称，a1 = a2 = 115.6mm毫米，左镜腔和右镜腔之间的距离为73毫米。b1 = 123.1mm毫米，b2 = 110毫米，因为模具没有侧向抽芯机构。就厚度尺寸而言，c1 = 103毫米，c2 = 80毫米，而乙板较薄，所以尽量设计在100毫米左右
图9汽车前照灯反射镜注射模强度
6.模具排气系统和排放设计
普通热塑性塑料成型是一个物理变化过程，而热固性塑料注射成型是一个化学反应过程。当发生化学反应时，会产生大量的挥发性气体，这将对注塑成型造成很大的阻力，导致塑料零件表面出现气泡和缺料。同时，气体被压缩产生高温燃烧的塑料零件。因此，排出热固性注射成型的模腔尤为重要。通常，模具的分型面以及固定和可移动模具嵌件的底部需要设置耐高温密封环。在固定模腔的流动末端采用泵送空来克服成型缺陷，同时也便于提高注射速度。该模具的动模利用镶块、镶针和动模之间的间隙排气。bmc流动性差，所以溢流槽应设计在动态模腔周围，顶杆应设计在溢流槽底部，便于溢流顶出，如图10所示。
图10汽车前大反射镜注塑模动模排气及排气设计
7.结果和讨论
对于车灯反射镜模具，主要设计要点如下:
1)需要专用的注塑设备，采用专用于生产bmc塑料的注塑机，对注塑设备要求非常严格。
2)bmc材料属于超硬塑料，因此在模具设计中有必要设计加热系统和分型面布置系统，成型后的零件必须淬火以提高耐磨性和模具寿命。
3)反射镜的塑料部分是防止直射光、反射光和避免直射光的装置，配光要求严格。塑料零件是汽车最重要的外观零件，为了起到装饰和美观的作用，塑料零件表面有许多图案。
4)bmc材料模具设计的顶出系统应平衡，推杆的规格应设计得尽可能大，数量也应尽可能大，否则会造成塑件脱模困难。
5)由于高光电镀件的脱模斜度太小，会造成脱模困难，所以镜面塑料件侧壁的脱模斜度应设计得尽可能大，一般推荐为5 ~ 10°。当然，前提是不影响塑料零件的功能和形状。
6)塑料件不能有尖角和棱角，所有的角都需要设计成圆角，因为模具的成型件在淬火后容易产生应力开裂。
7)注意左右镜灯座孔和塑料件表面图案是左右平移的，这不能设计为镜像对称，因为灯泡和灯座不是左右对称的，其他特征都是镜像对称的。
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文章来源：www.atolchina.com