BW HSS And Carbide Cutting Too

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Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

电气驱动技术在汽车配件模具支架上取代液压技术www.tool-tool.com

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作者：Klaus Telohe

驾驶杆外罩、帽架和车顶盖系统等汽车工业的部件大部分材料都是用聚氨酯泡沫材料制造的。这种材料要使用安装在模具支架上的发泡模具进行加工。在这项工作中机床制造企业Olbrich公司不是采用液压技术，而是使用Lenze公司的伺服技术。
聚氨酯结构件几乎可以没有限制地随意进行成形。因此，这种耐受性很强的产品得到了多方面的应用，如在乘客车厢、车地板、发电机舱或轮罩上都使用。它们都是用安装在模具支架上的发泡模具制造的。位于Bocholt的Borgers股份公司的成员 Olbrich公司在它的新型模具支架上对驱动技术进行了彻底的改造。该公司不再使用液压技术，而是采用了Lenze公司的伺服技术。这样明显地提高了灵活性和快速性，并且也改善了操作的方便性和舒适度。在研制的过程中利用了当前在市场上可以获得的所有可能的技术。

新型驱动系统的成果是奥迪A4车的仪表盘

在模具支架新的设计中主要想达到下述目的：
● 和液压技术相比，总的来说成本较低。
● 结构紧凑的模具支架。
● 符合保护机器操作人员的四级安全等级。
● 较短的周期或循环时间。
● 三班作业的使用寿命至少为10年。
● 便于安装，维护保养工作量小。
● 运行噪声低。
下模用螺栓连接在一个铝的紧固底板上，上模用螺栓紧固在一个连通的支架桁梁上。和通常的做法不同的是，在取出工件时不是将模具本身，而是将整个下工作台转动最大至45°。和最大可以转动90°的上工作台相配合，这很大程度地改善了操作的舒适度。操作人员可以不需要另外的台架就可以将工件取出来。装置的所有运动可以同时在几个轴线上进行。和目前常用的系统相比，可以节省许多时间。常用系统通常每个轴线都要分别地用存储器可编程控制系统（SPS）进行控制。

在模具支架的上工作台中，电气驱动技术取代了液压技术

短时间高过载
这家Bocholt的企业在所需要的驱动技术上决定采用Lenze公司的ECS－伺服系统。该系列的伺服调节器是专门为多轴应用而研制的。它们的驱动采用同一家公司的正齿轮传动装置和伞形正齿轮传动装置。Intorg公司的弹力制动装置可以保证安全性，该公司是Lenze公司并购的从事制动业务的部门。
ECS伺服系统在该项应用中的优点是它的轴组件的高动力及2~3倍的过载能力。因为各个轴只是短时间传递过载，所以ECS伺服调节器的尺寸可以设计得较小，从而节省了在开关柜中占用的空间。由于采用了直流变压器级间耦合电路组合装置的中央供电设备，结构更加紧凑。这种装置可以节省敷设电缆的费用，减少电源端的开关和安全设备，并具有中央消除火花干扰的系统。伺服调节器通过一个可插接的Profibus 总线和上层的控制系统进行通信联络。这种调节器的另一个优点是其按照EN 954－1 标准 “驱动安全”控制等级3级的安全断路瞬间的安全性功能进行整合。

新型结构的模具支架具有较高的灵活性、快速性和更好的操作舒适性

和三相交流标准电动机组合的伞形正齿轮传动装置
Lenze公司的齿轮电动机以电机械的方式驱动模具支架的各种转动和升降运动。为了达到使新一代机器的尺寸保持尽量的小，将伞齿轮传动装置整合在框架结构中，从而节省了空间，而且在操作过程的检修工作中容易接近。
GKS系列伞形正齿轮传动装置由于采用优化的齿形而获得很高的啮合质量，可以达到95%的效率，同时结构紧凑并减少了噪声的传播。它直接安装在三相交流标准电动机上。传动装置的主动轴的小齿轮通过一个锥形的压键动力啮合的压入电动机的驱动轴。由于放弃使用离合器，使得装置结构小、重量轻，而且抗扭转刚度好。传动装置的驱动端装有一个空心轴。因此在齿轮电动机和机床的机械部件之间不再需要离合器。为了快速地安装和维修，将空心轴和收缩盘组装在一起。为了达到模具支架的使用寿命，选择了操作系数≥1.5的传动装置。
因为在驱动装置上转塔和上下工作台的转动是刚性的连接，所以一个轴的两个驱动装置各和一个ECS调节器连接，作为双电机操作。这样的好处是，只有一个齿轮电动机需要反馈，在开关柜中节省了3个调节器。因此这种驱动概念是持续性地节省成本和空间的一个实例。这种从液压到电磁驱动系统的根本性的转换给企业的经营者带来成本上的好处。由于特别在模具闭合时的很好的灵活性和很高的速度，采用伺服技术可以缩短操作周期时间，从而降低了单件成本。
特别重要的是驱动系统能效的提高。电气驱动装置只是在操作时才需要电能，而液压系统在停工的时候也需要能量。据Olbrich公司计算，和液压驱动的模具支架相比，最多可以节约30%的能源。较少的维护保养成本也使寿命周期成本进一步降低。现在企业对这种新型的模具支架的兴趣已经非常大，有一个事实可以说明。即模具支架的原型样品在展示之后立即就在奥迪A4型车的仪表板的批生产中投入使用。在经过几个月的生产条件下的试验之后，用户感到非常高兴。接着它又用于奥迪A4的后继车型的仪表板原型的制造，并且也用于这种部件的批生产。
原载MM《现代制造》(end)

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汽车车灯侧灯纹的数控加工www.tool-tool.com

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作者：夏天张振兴

1 引言
在对汽车车灯进行实体造型的过程中，灯罩以及车灯的侧面经常遇到如图1 所示的侧灯纹。对于这种侧灯纹的加工，目前采用的方法是每一条侧灯纹利用数控铣刀一次加工成型，如图2 所示。由此可见，侧灯纹造型并不需要建立完整的3D 模型，只需生成加工侧灯纹过程中代表铣刀中心运动轨迹的空间曲线，然后根据生成的空间曲线进行数控编程。
因此侧灯纹的加工分为2 个步骤：轨迹曲线的建模(即造型) 和数控加工程序的生成。由于每一条侧灯纹的铣刀中心运动轨迹都单独位于一个平面之内，目前的造型方法其实就是平面与曲面求相交曲线。轨迹曲线生成之后，设计合理的进刀和退刀路线，将曲线按一定要求离散成点集，选择数控加工工艺参数，利用手工编程生成数控加工程序。

图1 侧灯纹

由此可见，侧灯纹的加工完全是重复性的工作，加工效率比较低下，尤其是生成数控加工程序阶段，若侧灯纹数量和每条轨迹曲线的离散点都较多，则手工编程的工作量将十分惊人。

图2 侧灯纹切削示意图

下面介绍基于UG二次开发环境，利用二次开发语言opengrip ，实现侧灯纹的轨迹曲线建模和数控加工程序的自动生成。
2 侧灯纹生成的基本原理
图3 为侧灯纹加工原理示意图，图中的圆代表数控铣刀，圆心代表铣刀中心的运动轨迹。由图3可见，一般情况下，侧灯纹剖面的形状是个角度小于180°的圆弧，因此加工侧灯纹的铣刀中心运动轨迹并不位于车灯曲面，而是位于车灯曲面的偏置面。每一条侧灯纹的铣刀中心运动轨迹都单独位于一个平面之内，因此侧灯纹轨迹曲线的建模归根到底就是一连串平面与车灯曲面的偏置面求相交曲线。

图3 侧灯纹加工原理示意图

侧灯纹的分布一般符合一定的规律，因此铣刀中心运动轨迹所在的平面也按照某个准则。绝大多数情况下，铣刀中心运动轨迹所在的所有平面都平行于脱模线，从而确保侧灯纹不产生倒脱模现象。
3 侧灯纹自动生成程序的开发过程
UG提供多种二次开发语言，open grip 就是其中之一。与其他的二次开发语言相比，open grip 具备简单、方便、交互性能强等优点。
由于侧灯纹的制造分为2 个阶段，因此本程序也分为两大部分：轨迹曲线的建模和数控加工程序的生成。在轨迹曲线建模完毕之后将产生一个对话框，供用户选择是否生成数控加工程序，若选择生成数控加工程序则继续，否则结束程序。
3. 1 轨迹曲线的建模
一般情况下，单个曲面与平面交线只产生1 条空间曲线，但有时产生曲线的数量不止1 条，例如环形曲线与平面相交，很有可能产生2 条曲线。
绝大多数情况下，车灯曲面的偏置面不是单个面，可能有几个甚至几十个曲面组合而成，因此平面与这些曲面相交的情况可能非常复杂。这些曲面中，有些曲面和平面没有交线，有些和平面有交线，但交线的数量不能确定。因此，这一步骤的难点在于在所有相交曲线中寻找真正代表铣刀中心运动轨迹的交线。图4 为轨迹曲线建模阶段的程序流程图。

图4 轨迹曲线建模流程图

3. 2 数控加工程序的生成
图5 为侧灯纹切削循环示意图。侧灯纹的加工过程不只包括数控铣刀在曲面的切削过程，它还包括切削之前的进刀过程，切削之后的退刀过程和返回过程。全部4 个过程位于同一个平面之内。

图5 侧灯纹切削循环示意图

因此，加工每条侧灯纹，数控铣刀的走刀路线应该是A →B →C →D →A。A 点代表每一循环的进刀点即铣刀的出发点，B 点代表开始切削曲面的起始点，C 点代表结束切削曲面的终止点，D 点代表每一循环的退刀点。执行完1 个循环，结束1 条侧灯纹的加工，数控铣刀从这个循环的进刀点A 转移到另1个循环的进刀点，开始另1 条侧灯纹的加工。
切削循环的切削路线实际上就是轨迹曲线建模选择车灯曲面偏置车灯曲面生成轨迹曲线程序开始选择离散曲线，并过离散点作垂直于曲线的平面阶段生成的相交曲线，切削起始点B 和切削终止点D 在轨迹曲线建模之后就确定下来。而进刀过程、退刀过程和返回过程由于数控铣刀处于空运行阶段，所以这3 个过程铣刀的走刀路线都为直线，因此确定进刀点A 和退刀点D 成为每个加工循环的关键，得到A 点和D 点之后，进刀路线、退刀路线和返回路线就能确定。此外，加工过程中铣刀不能与车灯模具发生干涉，因此所有加工循环的进刀点和退刀点都必须位于车灯曲面的同一侧。
解决的方法是在每一个循环过程中设立1 个临时坐标系，所有临时坐标系的某个坐标轴(如图5所示的x 轴) 的正方向都位于曲面的一侧。在每个临时坐标系下读取B 点的坐标值，然后对坐标轴正方向一致的坐标值加上或减去进刀距离(图5 中应该选择x 坐标值减去进刀距离) ，其他2 个坐标值不变，通过此3 个坐标值就能确定进刀点A。同理，由C 点得到D 点。最后取消临时坐标系，返回工作坐标系，由工作坐标系确定生成数控加工程序时的A、B 、C、D 4 点以及相交曲线离散的点集的坐标值，最后由这些坐标值生成数控加工程序。生成的数控加工程序只需按加工工艺修改某些参数，如刀具转速、进刀速度、冷却液开关的控制等就能送入数控机床进行加工。图6 为数控加工程序生成阶段的程序流程图。

图6 数控加工程序生成流程图

程序自动运行生成数控代码之后，将在屏幕上显示代表每个加工循环数控铣刀走刀路线的曲线和直线，用户可通过这些曲线和直线来检验生成的数控代码是否正确，数控铣刀与车灯模具是否会发生干涉。
4 应用实例
以下是一个汽车车灯侧灯纹的轨迹曲线建模的应用实例。车灯曲面共有32 个，曲面的偏置距离为1mm，侧灯纹数量50 条。
由试验可得，手工对平面与车灯曲面的偏置面求轨迹曲线，则每生成一条轨迹曲线大约需30 s ，因此生成50 条轨迹曲线大约需要25 min ; 若采用此程序实现所有轨迹曲线的建模则大约只需要30 s。图7为此侧灯纹数控加工刀路示意图。图7 中不仅显示每条侧灯纹加工时数控铣刀切削时的轨迹曲线，还包括每个加工循环过程中铣刀的进刀、退刀和返回路线。

图7 侧灯纹数控加工刀路示意图

在数控加工程序生成阶段，若每条轨迹曲线离散成10 点，再加上每个加工循环的进刀点和退刀点，因此每个切削循环共有12 个点，加工50 条侧灯纹共需生成600 个点。采用手工进行逐点编程，则需要1 h 左右，且容易出错，若采用此程序自动生成，大概只需要5 s。
由此可见，该程序对于侧灯纹加工效率的提高非常显著。
5 结束语
基于汽车车灯侧灯纹加工的基本思路，利用UG/ opengrip 二次开发语言，实现了侧灯纹的轨迹曲线建模和数控加工程序生成的自动化。实验证明，该程序能极大地提高侧灯纹的加工效率。
但该程序在多个方面还存在一定的局限性，主要有以下2 点:(1) 对汽车车灯曲面造型技术的要求相对较高，曲面之间不允许出现较大的空隙。
(2) 在某些特殊情况下，有些加工循环临时坐标系的控制容易出错，导致铣刀进刀和退刀路线与车灯曲面的相对位置不一致，从而影响数控加工程序的生成。(end)

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微型齿轮注塑成型的模拟分析与实验研究www.tool-tool.com

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newmaker

1、前言
随着微／纳米科学技术的蓬勃发展，微型塑件在各种微型机械系统产品中的应用需求越来越大。微注塑成型技术作为一种经济地快速地大批量制造微型塑件的方法，对于满足日益增长的微型机械系统产品的需求，具有广阔的应用前景。
目前，关于微注塑成型技术的研究还处于起步阶段。由于微型塑件其结构尺寸与体积极其微小，并且微注塑成型技术的研究涉及到许多相关技术领域，如微流变学、微传热学、微流体力学、聚合物的微观形态学等，加之各相关技术领域的理论与技术本身的研究也不够成熟，因此还没有形成能够指导微注塑成型的理论与方法，更不能简单地将传统的、宏观上的注塑成型理论与方法应用到微注塑成型中去。而随着微机械技术的迅猛发展，又迫切需要微型塑件或微注塑封装技术能在微机械系统中发挥重要作用，因此对微注塑成型技术的研究至关重要。
本模拟分析与实验研究将选用微型齿轮结构作为研究对象，并以此为基础设计制造出一套具有一模四／腔的微注塑模具。微型齿轮结构具体尺寸参数如下：模数0.25,齿数10,分度圆直径2.5mm,齿轮厚度0.lmm。之所以选用微型齿轮结构是由于不仅其尺寸微小而且其形状复杂，对于微注塑成型技术的研究具有典型的代表性和深度性。
2、微型齿轮注塑成型的模拟分析
注塑成型模拟分析技术是根据流变学、传热学、计算力学及计算机图形学等基础理论建立注塑成型过程的数学和物理模型，构造有效的数值计算方法，实现注塑成型过程的动态仿真分析，形象的模拟出实际注塑成型过程中熔体的动态流动、冷却及保压过程的一门技术，进而计算出制品的应力分布，预测出制品的翘曲变形，并由此分析工艺条件、材料参数及模具结构对制品质量的影响，达到优化制品和模具结构、优化成型工艺参数的目的。
本研究利用MoldFlow软件3D(实体流）分析技术模拟微注塑成型填充过程中熔体流经流道、浇口以及填充模具型腔的过程，计算浇注系统及模具型腔的压力场、温度场、速度场、剪切应变速率场和剪切应力场的分布，并将分析结果以图表、等值线图和真实感图形的方式直观地反映出来。
首先在Pro/E中建立几何模型，将其保存为STL文件格式然后导入MoldFlow中，使用实体流技术对模型进行网格划分，通过网格信息统计对网格进行诊断，并利用网格工具对网格缺陷进行修改和完善。划分完网格的几何模型见图1。

模拟分析中，注塑材料选用Advanced .Compos-ites Inc的CO 0447,属于PP结晶材料；注射机选用Arburg公司的Allrounder 220 S 17 tons 1.3 oz型注射机。将分别对模具温度、熔体温度、注射速率、注射压力这4个工艺参数的变化对微注塑成型的影响进行模拟研究。每个工艺参数分别选择5个不同的水平，具体模拟工艺条件和结果见表1~表4和图2~图5。
2.1 模具温度的模拟分析

从模拟结果可以看出，随着模具温度的提高，填充率显著的增加，尤其是模具温度从60℃到80℃，填充率增加最为明显。由此可知，对于微型齿轮注塑成型，模具温度不应低于60℃。
2.2 熔体温度的模拟分析

从模拟结果可以看出，随着熔体温度的提高，填充率显著的增加，尤其是熔体温度从220℃到240℃，填充率增加最为明显。由此可知，对于微型齿轮注塑成型，熔体温度不应低于220℃。
2.3 注射速率的模拟分析

从模拟结果可以看出，随着注射速率的提高，填充率显著的增加，尤其是注射速率从10 mrn/s到12mm/s，填充率增加最为明显。由此可知，对于微型齿轮注塑成型，注射速率不应低于l0mm/s，而注射速率为lomm/s时注射时间为 0.0985s，即注射时间不应高于0.1S。
3.4 注射压力的模拟分析

从模拟结果可以看出，随着注射压力的提高，填充率显著的增加，尤其是注射压力从60MPa到80MPa，填充率增加最为明显。由此可知，对于微型齿轮注塑成型，注射压力不应低于60MPa.
3、微型齿轮注塑成型的实验研究
微注塑成型实验研究对微注塑成型理论的验证和微注塑理论模型的建立提供了实验依据。本实验研究通过参考模拟分析结果来对微注塑成型试验的工艺参数进行指导性的设置。实验设备选用专门生产微小制品的BOY 12A微型注射机，其为完全闭环电路控制，具有相当高的精度及稳定性、可靠性。注塑材料选用Mitsui Advanced Composites的F227型PP材料。
实验采用正交实验设计方法，对模具温度、熔体温度、注射速率和注射压力这4个工艺参数进行研究，每个工艺参数分别选择3个不同的水平，选用L 9 (3 4)正交表。实验分析表明：模拟分析与实验研究具有很好的相似性，因此模拟分析技术可以应用于微注塑成型分析中，对微注塑成型具有重要的参考价值和指导意义。通过对实验结果的研究分析得到各工艺参数对微注塑成型的影响主次顺序为熔体温度、注射速率、注射压力和模具温度，可见熔体温度对微注塑成型的影响最为重要。最终实验确定微型齿轮注塑成型最佳工艺参数如下：模具温度80℃，熔体温度240℃，注射速率lOmm/s,注射压力120Mpa。注塑成型后所得到的齿轮制品如图6所示。

4、结论
（1)通过模拟分析，可以看出对于微型齿轮注塑成型，模具温度不应低于60℃，熔体温度不应低于220℃，注射时间不应高于0.Is,注射压力不应低于80MPa；
(2)对实验结果分析研究可以看出，关于各工艺参数对注塑成型影响规律的研究，模拟分析与实验研究具有很好的相似性。因此模拟分析技术可以应用于微注塑成型分析中，对微注塑成型起到指导和参考作用；
（3）通过对实验结果的研究分析得到各工艺参数对微注塑成型的影响主次顺序为熔体温度、注射速率、注射压力和模具温度。(end)

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轿车骨架注塑模具结构的虚拟设计www.tool-tool.com

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作者：黄先董祥忠莫健华

未来二三十年，中国将成为全球汽车消费大国和汽车零部件制造大国。汽车工业的车身造型是现代制造技术在产品上的集中体现。汽车制造业能否生存下去并发展壮大，关键看其能否不断地降低成本、及时地设计和制造出新颖的车型来。随着计算机网络的迅猛发展，某项设计任务往往需由不同地点和协作单位的设计机构与不同部门共同承担。因此虚拟产品开发技术将能更好地解决制造业所面临的重大问题。
在设计领域中，计算机是科技人员高效率设计的工具。设计人员可以按照自己的想象用计算机建立待开发产品的三维模型。利用CAE软件还可对其结构进行应力分析、运动仿真，使不合理的部分随时得到修正。协作单位之间可利用互联网络随时传递信息、交换文件，及时地获取对方工作的进展情况，对设计中出现的问题可随时提出相关的建议和意见，也可对其进行直接修改，进行异地虚拟设计。这样既方便协作又节省时间，可以大大提高工作效率，缩短新产品的开发周期。
1、轿车骨架注塑模具结构总体设计方案
1.1制品分析和材料选择
本制品为轿车骨架，其模型如图1所示。图1中9个黑点为浇口位置。该骨架总体尺寸为2800mm x 1200 mm x 1200 mm，壁厚为3 mm，外表面要求光洁，其粗糙度（Ra）为0.8μm，内表面及其它地方Ra为1.6μm。车身窗口较多，除了尾部车灯处需要侧抽芯以外，前后盖孔均由型芯成型，而左右门窗处的孔则由型芯与型腔的曲面组合而成。制品对型芯有一定的包紧力，可保证制品留在动模一边。车壳内外侧的边角均设计成圆弧倒角，有利于塑料熔体充模流动和制品的顺利脱模，可增加模具的总体强度，更能满足人们对视觉效果的追求。

由于使用条件和环境的特殊性，要求成型轿车骨架用塑料应具有高的耐冲击性、耐老化性、耐腐蚀性，良好的耐磨性、耐候性及较高的耐应力开裂性。为满足以上要求，可选用聚丙烯／（乙烯／丙烯／二烯）共聚物（PP/EPDM）合金材料或玄武纤维增强聚双环戊二烯（PDCPD/BF）复合材料。因为前者常用于汽车保险杠，将EPDM与PP共混是提高PP冲击强度的主要方法，而且EPDM具有优异的热稳定性，与PP有良好的相容性；采用后者是鉴于美、英、日及西欧等国家和地区都大量采用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，而PDCPD/BF复合材料的弹性模量为110 GPa、拉伸强度为430 MP a、压缩强度为440 MPa，使用温度为一260 ~700 ℃，这种具有网状体型结构的热固性塑料适于制作轿车骨架、车身、保险杠等。现以EPDM/PP合金为例，对轿车骨架注塑模具进行讨论。
1.2模具总体结构设计及动作原理
根据轿车大小、形状及用途，并考虑到模具制造技术的合理性和可行性，将模具设计为单型腔、针点浇口进浇的三板式结构，它的外形长3 400 mm、宽1700 mm、高3 800 mm，结构如图2所示。分型时选取骨架底部大平面为分型面，型芯和型腔分别成型制品的内外表面，骨架左右门的空洞由型芯与型腔各成型一半，而车前盖和后盖的空洞可直接由型芯成型，型腔为一个完整的曲面。这样分型有利于将制品留在动模一边，便于脱模。型腔采用整体式，型芯采用轴肩、推件板、固定板和垫板的组合结构。推件板中心孔制成型芯外壁形状，保证与轿车骨架底部的形状吻合，前后4个车轮曲线由嵌块与推件板组合，并可随推件板同时顶出，制品顶出受力均匀，保证了轿车骨架能平稳地被推件板脱出。

该模具动作原理如下：
（1）熔体注射、保压、冷却完成后，开模时依靠弹簧25作用使次分型面A -A首先打开，拉断浇口，然后次分型面继续打开直到定距拉杆26头部螺钉撞击型腔板13的圆形槽，迫使主分型面B-B打开，制品包紧型芯留在动模一边。
(2)开模到位，注塑机中心顶杆动作，顶出系统前进、推板3前移，制品在大顶杆（顶出回程杆）29、推件板11和小顶杆32的同时作用下推动斜导柱7使滑块12完成侧向分型抽芯，并由钢球10定位。制品从主型芯上顺利脱出。
（3）脱模完成以后，注塑机中心顶杆复位，顶出系统在弹簧30的作用下先行复位，侧向抽芯机构回复到原始位置，进而主分型面B-B和次分型面A-A相继合模，完成整个成型周期。
1.3浇注系统设置
由于轿车骨架的尺寸较大，且尾部又设有需侧抽芯的灯孔，因此该模具采用多点浇口进浇，浇注系统如图3所示。图1中9个点浇口分别设于轿车骨架的前、中、后部，脱模时可自动拉断，在外壁上基本不留痕迹。采用这种小浇口增加了物料的流速，浇口前后两端有较大压力差，便于充模。小浇口处有较大阻力，熔体流过浇口时一部分能量转换为摩擦热，使熔体温度明显升高，可降低表观粘度，增加充模的流动性。另外，小浇口冻结快，可控制并缩短补料时间，有助于提高制品质量，厂缩短成型周期。经CAE优化，浇注系统完全达到预期设计的效果。

1.4脱模与抽芯机构设置
轿车骨架外形复杂、长和宽的尺寸较大、壁厚较薄，尾部有灯孔需侧抽芯，上面有较大的空缺部位，特别是门和窗中间的骨架部位尺寸相对较小。因此，该模具采用了顶杆与推件板及斜导柱联合脱模机构。为保证制品形状，顶杆前端应加工成所在制品位置的形状，并与型芯顶部曲面吻合。推件板作用于制品底部最大截面上，中心隆起的壳体则由顶杆顶出。脱模时，制品在推件板、顶杆及斜导柱的同时作用下，使尾部滑块首先分型、抽出灯孔侧型芯，进而将制品顶出主型芯而脱出。
1.5导向机构设置
该模具在动模边设有4根导柱，材料为T8 A，主要用于导向、定位、承受注塑时产生的侧向压力，并有支撑推件板脱模时重力的作用。在定模边也设有4根定距拉杆，其配合长度较长，同样能起到导向、定位和承受型腔板重力的作用。为增加导柱寿命，导套以硬度较低的黄铜制成，可使开合模更趋于平稳。
由于制一品形状复杂，包紧力较大，模具中采用了4根大顶杆、推件板和13根小顶杆联合顶出，并在顶出系统中设有4根推板导柱，可避免小顶杆顶出时产生倾斜、变形甚至折断，同时可以防止型芯垫板在高压注射成型下变形，提高了产品质量。
1.6冷却系统设置
考虑到制品冷却的均匀性及模具加工的方便，在定模型腔板上开设了两条对称且不在一个截面上的水道；在动模主型芯上开设了4条冷却水道，水道进、出口开在型芯垫板上，水的流向如图2所示。在每条水道沿型芯的纵向开设了若千个垂直于轿车骨架的孔，并在孔的中间插人隔板，以保证能增大散热面积。
2、理论计算
2.1脱模力与锁模力
包紧力P可采用式（1）计算：
P＝Q（Rkl一Rk2）/Rk2＝EεT/Rk2（1）
式中：Q—拉应力，Pa；
RK1 、Rk2注塑件和型芯的径向尺寸，m；
E ——弹性模量，Pa；
ε——收缩率，％；
T——注塑件壁厚，m。

Q=KhPA(μcosa-sina)=31.7MN (3)
式中：地F1、F2——注塑件和型芯的当量截面积，m2
Q——脱模力，N；
K——可靠性系数，一般取2~3;
h ——型芯埋入注塑件深度，m；
A——型芯断面周长，m；
μ——摩擦系数，取0.1~0.2；
a-脱模斜度，为23°。
锁模力F＝P′×s，最大注塑压力P取100MPa，注塑件和浇注系统在轴向的投影面积之和S约为1.44 m2，实际生产中F为：
F ≥P' x S＝100 x 1. 44＝144 MN (4)
2.2开模行程与侧抽芯尺寸
开模行程H可用式（5）计算：
H≥Hl＋H2＋a十10 mm＝2 650 mm（5）
式中H1——注塑件脱模距离，为1200 mm;
H2——注塑件高度，为1200 mm;
a—脱出浇口所需次分型面打开距离，为240 mm。
骨架尾部有对称的单向侧抽芯孔，抽芯距离S′＝156 mm，斜导柱与水平线夹角a＝23°，因此得到斜导柱有效长度L为：
L＝S'/sina＝400 mm（6）
最小开模行程Hc＝L x cosa＝445 mm，因此保证了Hc＜Hl＋H2。2.3冷却水道尺寸
研究表明，湍流状态下的对流传热效果比层流状态下好。判断流动状态的准则是雷诺数（Re）。Re ≥4000时即为湍流状态，由此可以计算出当量直径大于等于4 mm时为湍流。本模具初定水孔直径为50.5 mm。

假设制品冷却时所有热量全由冷却系统带走，则

模具冷却水道最大长度

式中：μ——冷却水流速，实际生产中为1~1.5 m/s；
dw--冷却水道断面为非圆形时的当量直径，为0.0505 m；
p—水的密度，为998.2 kg/m3；
μ—水的粘度，为1.005 x 10 -3 Pa·S ;
Cw—水的比热容，为4. 183 kJ/ ( kg·K)；
λ—热导率，为0. 599 W/（m·K）（以上均为20 ℃下的数据）；
θm-模具平均温度，为60℃；
θw—冷却水平均温度，为25 ℃；
C-熔体比热容，为2. 2 kJ/（kg·K）；
Pi—熔体密度，为778 .3 kg/m3；
V—一次注射量，m3。
3、结论
（1)轿车骨架的造型和模具结构全都采用虚拟方法设计，并对浇注和冷却系统进行CAE优化，使模具结构设计合理，能大大缩短开发周期，降低成本。
(2）该单型腔、针点浇口的三板式模具总体尺寸大，浇口多（可缩短充模时间）且能自动脱出，不会留下明显的痕迹。
(3)轿车骨架尾部左、右灯孔采用了斜导柱与侧滑块同在动模的分型抽芯机构，可使滑块分型抽芯与合模复位安全；采用顶杆和推件板联合脱模机构，可使脱模时受力均匀，而弹簧可保证顶出系统安全复位。
(4)定模型腔沿轿车骨架的表面开设了两条冷却水道，可保证型腔曲面均匀冷却；型芯采用了4条相互错位交叉进出水的冷却水道，每一条水道沿型芯的纵向开设了若干个垂直轿车骨架的孔，并在孔中间插人隔板，它保证了水的流速和散热面积在计算值的许可范围内，可进一步用CAE优化冷却系统获得准确的控温参数。(end)

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