汽車空調出風口塑件是汽車空調整個出風口總成中的關鍵零件，其對應的模具結構複雜、設計難度大，出風口塑件的成型質量直接影響汽車的使用和銷售情況。

　　塑件工藝性分析

　　圖1 出風口塑件外形結構

　　圖2 出風口塑件局部結構

　　汽車空調出風口塑件材料為結晶型工程塑料PBT PCGF10，外形尺寸為232mm×84mm×37mm，平均壁厚2.0mm，内部存在衆多的加強筋和倒扣，單件質量為80g，塑件外形結構如圖1所示，局部結構如圖2所示。塑件外表面為汽車内飾的直接外觀面，不允許存在熔接痕、氣穴等缺陷，因此塑件的分型面位置、台階、紋路質量以及熔接痕位置和深度是模具設計的重點和難點；塑件内部筋位、倒扣較多，壁厚不均勻，容易出現短射、充填不滿等注射缺陷。為避免塑件左、右出風口産生色差以及提高生産效率，模具采用1模2腔結構形式，同時成型左、右出風口塑件。

　　（a）方案一

　　（b）方案二

　　圖3 2種進澆方案

　　方案一的熔接痕的分析結果如圖4所示，熔接痕出現在出風口葉片的中間位置，容易發生困氣和斷裂，最大變形量達到了1.066mm，翹曲變形出現在塑件的一角，影響出風口和其他零部件的裝配。方案二的熔接痕分析結果如圖6所示，熔接痕仍然出現在出風口葉片的中間位置，改善效果有限，最大變形量為0.425mm，與方案一相比翹曲變形明顯減小。最終選擇方案二的澆注方式。

　　圖4 方案一熔接痕分析

　　圖6 方案二熔接痕分布

　　圖8 塑件壁厚調整方案

　　根據經驗，可以通過調整出風口葉片的壁厚改善外觀面熔接痕的位置，塑件壁厚調整方案如圖8所示。采用方案二的澆注方式，模流分析計算後結果如圖9所示，熔接痕由葉片中間位置移動到葉片邊上，并且調整壁厚後的翹曲變形為0.425mm，最終塑件翹曲變形和熔接痕都得到改善，熔接痕位置不影響塑件的使用性能，修改壁厚調整方案可行。

　　圖9 調整壁厚後熔接痕位置

　　模具關鍵結構設計

　　01滑塊結構設計 由圖1可知，塑件四周有多個孔位，需要設計滑塊抽芯機構。行程不大的采用機械式斜導柱抽芯；行程大的位置采用液壓缸抽芯機構，且大部分布置在動模一側，動模滑塊結構如圖10（a）所示。出風口處的葉片結構也需要一個帶角度的滑塊抽芯機構脫模，如圖10（b）所示。

　　（a）動模滑塊

　　（b）定模滑塊

　　圖10 滑塊結構

　　PBT PC GF10的流動性好，塑件容易在滑塊等活動處産生飛邊，因此在滑塊配合處做一定斜度避免飛邊的産生；為了防止困氣造成塑件内表面的筋條填充不滿，将動模型芯設計成鑲拼結構，利用鑲件間隙排氣。

　　02排氣系統設計 塑件筋條多、壁厚薄，最薄筋條處為0.5 mm，如果排氣不良容易造成筋條填充不滿等缺陷，故排氣系統的設計極為關鍵。現主要利用鑲拼結構實現排氣，筋條主要在動模成型，故動模采用不同的小鑲件組合的鑲拼結構。定模形狀比較簡單，不需要做成鑲拼結構，隻需要在定模滑塊和主鑲件附近的分型外圈上開設一圈排氣槽，實現排氣。

　　03冷卻系統設計 冷卻水路的設計應盡量保證模具冷卻均勻、迅速，縮短成型周期，模具入水口和出水口的溫差應2°C。最後結合模具結構的鑲拼結構和推杆的排布，動模、定模冷卻水路分布如圖12所示。

　　（a）動模冷卻水路

　　（b）定模冷卻水路

　　圖12 冷卻水路分布

　　試模驗證及批量化生産

　　通過CAE模拟分析及結合實際生産經驗開發的汽車空調出風口模具實物如圖13所示，生産實踐證明設計的澆注系統、鑲拼鑲件、抽芯機構、冷卻系統、排氣系統等模具關鍵部位的設計合理可行。

　　（a）裝配後的動模

　　（b）裝配後的定模

　　圖13 出風口模具

　　經檢驗，多批次的塑件無注射缺陷，合格率達100%，塑件的尺寸經過遊标卡尺和光學投影儀等設備檢測都符合2D圖紙尺寸公差要求，滿足客戶的需求。

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