一种汽车车灯厚壁件注塑成型模具及其柔性脱模方法与流程

本发明涉及汽车部件生产，具体为一种汽车车灯厚壁件注塑成型模具及其柔性脱模方法。

背景技术：

1、汽车车灯厚壁件是汽车照明系统的关键光学部件，涵盖厚壁光导、厚壁配光透镜等品类，兼具光线传导、光束分配与外观装饰功能，是决定车灯照明性能与整车造型视觉品质的重要构件，注塑成型是车灯厚壁件的主流制造工艺，多以聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等透明光学树脂为原料，依托精密成型模具将熔融状态的光学树脂注入型腔，经保压、冷却定型后得到带特定光学曲面的厚壁塑件。

2、目前在对汽车车灯注塑成型过程中，现有的注塑成型模具为了避免对车灯厚壁件造成损坏，常常会进行柔性脱模处理，但是目前的注塑成型模具仅通过注气来柔性脱模，模腔内部的注气孔在注塑过程中容易进入熔体，冷却后制件表面会形成与气孔形状相同的凸块，破坏车灯厚壁件的光学面和外观质量，影响尺寸精度和表面平整度，而且在注气初始阶段气体难以渗入，车灯厚壁件冷却收缩量大，塑件与型芯界面紧密贴合，同时受到强真空吸附和大径向包紧力的双重作用，界面缺乏初始间隙，气体难以进入贴合面，气压无法建立，脱模作用难以启动。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种汽车车灯厚壁件注塑成型模具及其柔性脱模方法，以解决上述背景技术提出的传统注塑成型模具的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种汽车车灯厚壁件注塑成型模具，包括底板以及设置在底板上方中部的下模座，还包括：

3、开设在所述下模座上方模腔内壁底部左右两侧的脱模孔，所述底板的顶部且位于下模座的下方设置有升降板，升降板的左右两侧均固定有升降结构；

4、开设在所述升降板左右两侧的固定槽，升降板的底部还设置有换位结构，固定槽的内部转动连接有换位盘，换位盘顶部接近升降板中心处的一侧均设置有封堵块，封堵块贯穿至脱模孔的内部并与脱模孔的内壁滑动连接，换位盘的顶部且位于远离封堵块的一侧均设置有注气管，所述底板顶部的前侧安装有注气结构；

5、栓接在所述底板顶部左右两侧的支撑板，支撑板的顶部栓接有顶板，顶板底部的前后两侧均设置有液压杆，液压杆输出轴的底端固定有上模座，上模座顶部的中部连通有注料嘴，上模座顶部的左右两侧均设置有冷却结构，支撑板后侧的上方均开设有安装槽，支撑板相背一侧的上方均设置有转位结构；

6、转动连接在所述安装槽内部的连接板，连接板的后侧延伸至支撑板的后方，连接板的背面栓接有安装板，安装板的表面活动连接有敲击结构，下模座的左右两侧均栓接有防护套，注气管的顶部延伸至防护套的内部并与防护套的内壁滑动连接。

7、作为优选的技术方案，所述升降结构包括设置在底板顶部的左右两侧的双头气缸，在底板顶部的左右两侧且位于双头气缸的前后方滑动连接滑块，双头气缸前后两侧的输出轴均与滑块相向一侧的表面固定连接，滑块的顶部铰接有支撑杆，升降板的左右两侧均连接有固定块，支撑杆的顶端与固定块的前后两侧均铰接。

8、作为优选的技术方案，所述底板顶部的表面且位于滑块的左右两侧均开设有限位槽，滑块的左右两侧均转动连接有滚轮，滚轮的下方延伸至限位槽的内部并与限位槽的内壁滚动连接。

9、作为优选的技术方案，所述换位结构包括迷你气缸、连接片、第一齿轮、齿条板、导向槽和导向环，迷你气缸栓接在升降板底部的中部，连接片滑动连接在升降板底部的后侧，迷你气缸输出轴的后端与连接片的前侧连接，第一齿轮连接在换位盘底部的中部，齿条板设置在连接片正面的左右方，两侧的齿条板与左右两侧的第一齿轮之间相啮合，导向槽开设在固定槽内壁的表面，导向槽的内壁呈环形设置，导向环设置在换位盘表面的中部，导向环位于导向槽的内部并与导向槽的内壁滑动连接。

10、作为优选的技术方案，所述注气结构包括设置在底板顶部前侧的中部的气泵，底板的顶部还设置有加热过滤盒，加热过滤盒与气泵之间相连通，加热过滤盒的后侧连通有抽气管，加热过滤盒内壁的后侧设置有滤芯，加热过滤盒内壁的前侧安装有加热丝，气泵的顶部还连通有连接管，连接管整体呈t形设置，连接管顶部的两端分别与注气管之间相连通，连接管为可伸缩软管。

11、作为优选的技术方案，所述冷却结构包括设置在上模座顶部左右两侧的前后方的水箱，前后两侧水箱之间设置有循环泵且循环泵与前后两侧的水箱之间相连通，水箱的内部填充有冷却液，水箱的顶部贯穿设置有导热板且导热板的数量为若干个，导热板的下方延伸至水箱的内部，导热板的顶部设置有导热风扇，前后两侧的水箱的一侧连通有通液管，且通液管贯穿上模座并与上模座之间连接，水箱一侧的表面还连通有控制阀。

12、作为优选的技术方案，所述转位结构包括固定在支撑板相背一侧的上方的驱动马达，驱动马达输出轴的固定连接有第二齿轮，安装槽内壁底部的前侧转动连接有第三齿轮，连接板底部的前侧与第三齿轮的顶部固定连接。

13、作为优选的技术方案，所述敲击结构包括电机、旋转盘、推拉杆、导向轨、导向块、升降架、安装杆和橡胶敲击块，电机固定在安装板相背一侧的上方，旋转盘转动连接在安装板相向一侧的上方，电机的输出轴贯穿安装板并与旋转盘之间连接，推拉杆转动连接在旋转盘相向一侧的表面，导向轨设置在安装板相向一侧的表面且位于旋转盘的下方，导向块套设在导向轨表面的中部，导向块与导向轨之间滑动连接，升降架设置在导向块相向一侧的表面，安装杆栓接在升降架的底部，推拉杆的底端与升降架一侧的表面转动连接，橡胶敲击块设置在安装杆的底部。

14、作为优选的技术方案，所述支撑板相向一侧的表面且位于安装槽的下方均设置有电动推杆，连接板底部的后侧均开设有定位孔，所述电动推杆的输出轴与定位孔的内壁滑动连接。

15、一种汽车车灯厚壁件注塑成型模具的柔性脱模方法，具体包括以下步骤：

16、a：该注塑成型模具在工作时，首先由顶板底部前后两侧的液压杆推动上模座向下移动，使上模座与下模座实现合模，此时升降板处于上升状态，升降板左右两侧换位盘上的封堵块插入下模座模腔内壁底部左右两侧的脱模孔中，对脱模孔进行可靠封堵，防止注塑时熔料泄漏，同时注气管的顶部位于防护套内部，避免注气孔被外界灰尘或杂质污染堵塞，合模完成后，熔融的车灯厚壁件原料通过上模座顶部中部的注料嘴注入由下模座和上模座构成的模腔内部，进行充模、保压和冷却成型，在注塑成型过程中，下模座底部的升降结构保持封堵块对脱模孔的封堵状态，双头气缸不动作，前后两侧的滑块位于限位槽内，滚轮与限位槽滚动配合，保证升降板位置稳定；

17、b：当车灯厚壁件在模腔内冷却成型后，液压杆带动上模座上升开模，此时需要启动左右两侧的双头气缸，使得双头气缸前后两侧输出轴同步顶出，推动前后两侧的滑块沿限位槽相向远离，滑块上的滚轮在限位槽内滚动，保证移动平稳，滑块带动铰接的支撑杆运动，支撑杆拉动固定块及升降板整体下降，使封堵块从脱模孔内部移出，随后启动迷你气缸，迷你气缸输出轴回缩，带动连接片后移，连接片前侧左右方的齿条板随之前移，齿条板驱动与之啮合的第一齿轮旋转，第一齿轮带动换位盘在固定槽内转动，导向环沿导向槽滑动保证转动稳定，从而将换位盘顶部的封堵块与注气管进行位置切换，使注气管对准脱模孔，位置切换完成后，再次启动双头气缸，使输出轴回缩，滑块相向靠拢，支撑杆推动固定块及升降板上升，带动注气管进入脱模孔内部，完成注气前的准备；

18、c：注气管就位后，首先启动循环泵，使水箱内的冷却液在通液管中循环流动，通液管贯穿上模座内部，将上模座的热量带出，同时冷却风扇转动，通过导热板将水箱中冷却液吸收的热量散发到空气中，实现对上模座及模腔的冷却降温，使型芯或型腔产生冷缩，随后启动加热过滤盒内的加热丝，气泵启动后，空气经加热过滤盒后侧的抽气管进入，先由滤芯过滤去除杂质，再经加热丝加热成为干净热空气，热空气经连接管输送至注气管，由于连接管为可伸缩软管，能适应注气管的位置变化，最终热空气从注气管顶部进入模腔与制件之间的界面，对制件内表面进行加热使其膨胀，与冷却后的模具形成温差间隙，同时热空气在间隙中形成气膜，实现柔性脱模的初始分离，与此同时，启动驱动马达，驱动马达带动第二齿轮旋转，第二齿轮驱动第三齿轮转动，使连接板在安装槽内转动九十度，安装板带动敲击结构旋转至上模座顶部，然后电动推杆输出轴伸出，插入连接板底部的定位孔中，完成对连接板的锁定，接着电机启动，带动旋转盘转动，旋转盘通过推拉杆拉动导向块沿导向轨上下往复滑动，导向块带动升降架及安装杆上下运动，使橡胶敲击块对上模座顶部的左右两侧进行轻微往复敲击，使厚壁件与模腔界面产生局部分离，降低粘附力，辅助热空气更顺利地进入界面，增强柔性脱模效果；

19、d：在冷却结构使模具降温、注气结构注入热空气形成气膜、敲击结构施加机械振动的共同作用下，车灯厚壁件与模腔界面之间形成均匀间隙，制件在气膜托举和微振动作用下从模腔中低应力脱出，完成柔性脱模，脱模完成后，注气结构停止供气，冷却结构停止工作，敲击结构停止敲击，电动推杆输出轴缩回，转位结构反向转动使敲击结构转回支撑板后侧，随后双头气缸再次动作使升降板下降，注气管退出脱模孔，换位结构反向工作使换位盘转动，将封堵块重新对准脱模孔，双头气缸推动升降板上升，封堵块再次插入脱模孔进行封堵，注气管顶部回到防护套内受保护。

20、本发明具备以下有益效果：

21、本发明通过封堵与注气功能的自动切换，在注塑阶段可靠封闭模腔，防止熔体进入注气通道，避免了制件表面形成与气孔形状相同的凸块，保证了车灯厚壁件光学面和外观质量的完整性，而且脱模过程中采用加热过滤后的干净空气注入模腔，同时配合模具冷却形成明显温差效应，使制件与模具之间产生热胀冷缩间隙，气体能够在间隙中形成均匀气膜，有效降低厚壁件的脱模阻力，显著提高制件表面质量和光学性能，该模具还具备辅助敲击脱模处理，通过柔性敲击使制件与模腔界面产生局部分离使脱模力分布更加均匀，帮助工件快速脱模。