3WIMHTQD013進(jìn)氣歧管類(lèi)模具設(shè)計(jì)規(guī)范

1、編號(hào)修訂日期修訂內(nèi)容修訂者制定者審核批準(zhǔn)01增加內(nèi)容5.5趙巖趙巖02增加內(nèi)容4.5.7趙巖目錄1、目的32、適用范圍33、進(jìn)氣歧管介紹33.1進(jìn)氣岐管功能介紹33.2進(jìn)氣岐管分類(lèi)43.3 塑料進(jìn)氣岐管的優(yōu)點(diǎn)54. 進(jìn)氣岐管模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)64.1澆注系統(tǒng)64.2 冷卻系統(tǒng)74.3 頂出系統(tǒng)104.4 模具材料的選擇114.5 模具尺寸公差控制125典型模具結(jié)構(gòu)介紹151.目的加強(qiáng)對(duì)進(jìn)氣歧管各部分功能的認(rèn)識(shí)，規(guī)范進(jìn)氣歧管模具設(shè)計(jì)。2.適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)適用于青島華濤汽車(chē)模具有限公司模具設(shè)計(jì)部。3.進(jìn)氣歧管介紹3.1進(jìn)氣岐管功能介紹 進(jìn)氣歧管是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)最重要的部件，決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效

2、率，對(duì)整機(jī)性能有非常大的影響。進(jìn)氣歧管固定在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上，是形狀復(fù)雜的中空制品，承受氣缸蓋燃燒室燃料燃燒時(shí)傳遞的熱量和振動(dòng)。下圖為進(jìn)氣歧管總成示意圖3.2進(jìn)氣岐管分類(lèi) 進(jìn)氣岐管按照發(fā)動(dòng)機(jī)的類(lèi)型分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種。 3.2.1 汽油機(jī)進(jìn)氣歧管分為自然吸氣式和增壓式兩類(lèi)，如下圖所示：自然吸氣式進(jìn)氣歧管功能圖增壓式進(jìn)氣歧管功能圖3.2.2柴油機(jī)進(jìn)氣歧管分為一般柴油機(jī)進(jìn)氣歧管和帶有可變渦流控制系統(tǒng)的進(jìn)氣歧管,如下圖所示： 一般柴油機(jī)進(jìn)氣歧管功能圖 帶有可變渦流控制系統(tǒng)的進(jìn)氣歧管功能圖3.3 塑料進(jìn)氣岐管的優(yōu)點(diǎn) 3.3.1 輕量化。跟傳統(tǒng)鋁制進(jìn)氣管相比，塑料進(jìn)氣管重量減輕4060%； 3.3.2

3、 降低成本。塑料產(chǎn)品成本低于鋁質(zhì)產(chǎn)品，生產(chǎn)方式采用注塑成型、振動(dòng)摩擦焊接的工藝， 具有工序少、生產(chǎn)效率高、加工和裝配時(shí)間短的特點(diǎn)。3.3.3 塑料進(jìn)氣歧管的內(nèi)表面非常光滑，氣流阻力小，有利于提高充氣效率，燃油燃燒得更 充分； 3.3.4 塑料進(jìn)氣歧管的導(dǎo)熱性低于鋁，氣體進(jìn)入燃燒室的溫度降低，不僅改善了熱啟動(dòng)性，還 可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和扭矩，減少?gòu)U氣排放。 3.3.5 降低噪音。這是因?yàn)槟猃垼≒A）本身具有減振消聲和耐磨性。 3.3.6 設(shè)計(jì)自由度大。4. 進(jìn)氣岐管模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)4.1澆注系統(tǒng) 塑料進(jìn)氣歧管材料多采用尼龍（PA66或PA6)填充25%40%的玻纖，尼龍是典型的的結(jié)晶性聚

4、合物，相對(duì)于其它熱塑性材料，其特點(diǎn)是熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差、易分解。我公司進(jìn)氣歧管模具均采用熱流道進(jìn)膠系統(tǒng)，前模板與注塑機(jī)之間要有至少5mm厚黃尼龍隔熱板。 料溫要嚴(yán)格控制： PA6填充玻纖一般控制在260280°C； PA66填充玻纖一般控制 在280300°C。 4.1.1 澆口的設(shè)計(jì) 澆口的設(shè)計(jì)原則應(yīng)以各氣道同時(shí)充滿(mǎn)且料流平穩(wěn)有序?yàn)樵瓌t。 澆口位置、數(shù)量及大小需經(jīng)模流分析后最終確認(rèn)。 4.1.2 流道的設(shè)計(jì) 為提高產(chǎn)能降低成本，我公司的進(jìn)氣歧管模具盡量采用無(wú)冷流道設(shè)計(jì)，在不影響產(chǎn)品裝 配及功能的前提下，進(jìn)膠點(diǎn)直接設(shè)在產(chǎn)品上（客戶(hù)有特殊要求除外）。 下圖為常見(jiàn)的幾種澆口方式：

5、 （a） （b） （c）a.澆口直接設(shè)在不影響外觀及裝配的產(chǎn)品表面上；b.澆口設(shè)在焊接筋的交叉處，澆口尺寸小于焊接筋寬度的1/3, 澆口比附近焊接平面低0.5mm；c.產(chǎn)品加膠， 如圖示可以是半圓形，也可以是整圓形，以不影響裝配為原則。 4.2 冷卻系統(tǒng) 填充玻纖的尼龍材料對(duì)模具溫度要求比較高,但是模溫太高時(shí)產(chǎn)品變形較大，甚至出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象；模溫過(guò)低有利于減小產(chǎn)品變形，但是會(huì)導(dǎo)致玻纖外露，影響產(chǎn)品外觀。 根據(jù)我公司試模經(jīng)驗(yàn)，前模一般需要接模溫機(jī)，溫度控制在70°80°左右，后模直接接冷卻水，模溫控制在50°C比較合適；對(duì)于尺寸要求高，而外觀不重要的產(chǎn)品，前模溫度可以

6、適當(dāng)降低。4.2.1冷卻水路設(shè)計(jì)的一般原則 冷卻水盡量為直通水路，避免水井和拐彎太多，相鄰水路一進(jìn)一出單獨(dú)循環(huán)，見(jiàn)圖4.2-1；模具中高而狹窄的成形部位采用鈹銅鑲拼結(jié)構(gòu)，鈹銅鑲塊必須有運(yùn)水；前、后模進(jìn)出水路超過(guò)5組時(shí)，需要設(shè)計(jì)集水器。圖4.2-1水路直徑的選擇見(jiàn)下表 我公司部分客戶(hù)對(duì)模具的水嘴及連接方式有要求，見(jiàn)附頁(yè)。當(dāng)客戶(hù)無(wú)要求時(shí)，一般采用直頭水嘴沉入模板，安裝孔尺寸見(jiàn)圖4.22，水嘴與水管要求耐壓8bar, 耐溫60°C。 4.2.2 缸蓋結(jié)合法蘭 缸蓋結(jié)合法蘭是進(jìn)氣歧管的基準(zhǔn)，上面有重要的安裝尺寸，此部位形狀復(fù)雜、鑲針孔較多不易運(yùn)水，為了減小變形保證尺寸公差，法蘭成形部分一般采

7、用整塊鈹銅鑲拼，鈹銅內(nèi)部采用循環(huán)水路，如圖4.2-3所示。圖4.2-34.2.3節(jié)流閥結(jié)合法蘭： 節(jié)氣門(mén)法蘭部分膠厚不均勻且尺寸要求高，模具宜采用鑲拼結(jié)構(gòu)，成形部分采用鈹銅材料加強(qiáng)冷卻，如圖4.2-4所示。 圖4.2-44.2.4 斜頂塊的運(yùn)水 斜頂桿水路優(yōu)先采用從頂出板進(jìn)出，如圖4.2-5所示；水嘴采用DME N6系列的快插接頭或傳統(tǒng)寶塔式水嘴，水管需要喉箍固定，不能用快插（省力接頭）。 圖4.2-54.2.5產(chǎn)品表面有鏡面要求的部位要單獨(dú)運(yùn)水,模溫一般高于80°C4.2.6熱流道進(jìn)膠時(shí)，模具面板需要運(yùn)水，一組水路繞模板全周循環(huán)。4.3頂出系統(tǒng) 氣道和穩(wěn)壓腔決定氣體的流量，影響發(fā)動(dòng)

8、機(jī)的性能,此功能區(qū)的表面不得設(shè)頂桿及活動(dòng)鑲塊，模具表面粗糙度要達(dá)到0.8； 當(dāng)頂出系統(tǒng)較重時(shí)，要考慮在模具地側(cè)方鐵上增加支撐塊防止頂出板下沉，支撐塊采用加硬材料，表面開(kāi)油槽，見(jiàn)圖4.3-1所示。 圖4.3-14.3.1頂桿的布置原則 頂桿一般不能設(shè)置在功能面或外觀面上，不可設(shè)計(jì)在分型面上與前模對(duì)碰，頂針不可跨越兩個(gè)鑲件設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖4.3-2。圖4.3-24.3.2 扁頂?shù)脑O(shè)計(jì)原則 為了防止頂白，制品上比較深的筋通常設(shè)扁頂桿，圖4.3-3所示為常見(jiàn)的兩種扁頂形式，方式（1)中扁頂部分的厚度不小于1mm。圖4.3-3扁頂桿不可跨越鑲件布置：4.3.3 推管的配合及避空要求如下圖所示4.4 模具材料的

9、選擇 因?yàn)檫M(jìn)氣歧管材料一般為PA6或PA66填充2540%的玻纖,玻纖的硬度很高會(huì)磨損型腔面，而助劑在高溫條件下釋放出的腐蝕性氣體又會(huì)腐蝕型腔，因此模具型腔表面既要達(dá)到一定的硬度要求，又要耐腐蝕。一般情況下型腔硬度要達(dá)到HRC3235，預(yù)硬2738就可以； 壽命要求50萬(wàn)次以上的模具型腔硬度不低于HRC4548，建議采用鑲拼結(jié)構(gòu)，主鑲塊材料為2344加硬處理。4.5 模具尺寸公差控制 圖4.51 圖4.5-1為進(jìn)氣歧管內(nèi)部功能區(qū)簡(jiǎn)圖，氣體經(jīng)穩(wěn)壓腔流經(jīng)氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，因此氣道和穩(wěn)壓腔表面要光滑，否則會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，這兩個(gè)區(qū)域盡量不要設(shè)頂桿及斜頂塊，模具表面粗糙度要達(dá)到0.8；4

10、.5.1缸蓋結(jié)合法蘭進(jìn)氣歧管通過(guò)缸蓋結(jié)合法蘭與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體連接，法蘭面的平面度和安裝孔都有公差要求。模具設(shè)計(jì)前一定要關(guān)注產(chǎn)品2D圖，尺寸公差要求較高的部位要留余量，試模后根據(jù)偏差量修正，見(jiàn)圖4.5-2。密封槽底部不得有夾線，防止漏油。 圖 4.5-2發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣岐管的檢測(cè)基準(zhǔn)設(shè)在缸蓋結(jié)合法蘭上，法蘭面為第一基準(zhǔn)（A)，其中的兩冷插孔分別為第二、三基準(zhǔn)(B、C)，其余各安裝孔都有位置度要求，圖4.5-3為常見(jiàn)的基準(zhǔn)及公差標(biāo)注方式。圖 4.5-34.5.2 節(jié)氣門(mén)結(jié)合法蘭 節(jié)氣門(mén)結(jié)合法蘭面也有平面度要求，中間大孔和4個(gè)冷插孔有公差要求，模具設(shè)計(jì)前一定要關(guān)注產(chǎn)品2D圖的公差要求，必要時(shí)模具要留余量，試模

11、后根據(jù)偏差情況修正，見(jiàn)圖4.5-4。密封槽底部不得有夾線，防止漏油。 圖4.54 圖4.55下圖為節(jié)氣門(mén)結(jié)合法蘭的公差標(biāo)注方式，氣道孔位置度是以位于缸蓋結(jié)合法蘭上的ABC為檢測(cè)基準(zhǔn)的，而4處冷插孔的位置度則是以氣道孔為檢測(cè)基準(zhǔn)的，見(jiàn)圖4.56中所示的D和E基準(zhǔn)。 圖4.56 4.5.3 單向閥安裝小孔為原身結(jié)構(gòu)，周邊及側(cè)壁要光滑無(wú)毛刺；小孔附近的安裝表面不得設(shè)夾 線。鋼材一般為2344或SKD61加硬處理，表面拋鏡面，見(jiàn)圖4.55。4.5.4 溫度壓力傳感器平面不要設(shè)夾線，見(jiàn)圖4.54。4.5.6 強(qiáng)脫管外壁不得有飛邊及夾線，有圓圈標(biāo)識(shí)的2處尺寸比較重要,模具設(shè)計(jì)時(shí)取上偏差， 見(jiàn)圖4.5-7所

12、示。強(qiáng)脫管外壁采用鑲套結(jié)構(gòu)，鋼材一般為2344或SKD61加硬處理；內(nèi)孔 鑲針?shù)摬臑镾KD61加硬處理，鑲針前端最好與模具插穿。 圖 4.5-7 進(jìn)氣管旁通水管的兩端連接部分裝有橡膠密封圈，產(chǎn)品組裝后在一定水壓下不得出現(xiàn)漏 水現(xiàn)象， 因此密封圈槽部分的尺寸公差及表面光潔度要求比較高，如圖4.5.8所示，3D 設(shè)計(jì)時(shí)需考慮公差，密封槽寬度尺寸取上偏差。 此部分在模具上一般由兩半模成型，夾線是影響密封效果的重要因素。如果兩半模 為前后模，此部分需設(shè)計(jì)為鑲拼結(jié)構(gòu)；若兩半模為滑塊結(jié)構(gòu)，兩滑塊之間必須設(shè)計(jì)虎口對(duì)插定位。工藝設(shè)計(jì)時(shí)槽底面需留0.1-0.2mm 余量，裝配后一起配夾線。 圖4.5-85.典型

13、模具結(jié)構(gòu)介紹5.1進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)一： 圖5.1-1所示為前模抽芯機(jī)構(gòu)，4個(gè)芯柱安裝在前模上，開(kāi)模動(dòng)作在圖5.1-3中有詳細(xì)說(shuō)明，該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是： 模板需二次分模，產(chǎn)品成形周期較長(zhǎng)。 A0板和A1板只有在后?；瑝K完全合模到位后才能閉合，芯柱與滑塊1插穿的過(guò)程中芯柱極易損傷，模具經(jīng)常因此報(bào)修； 圖5.1-1 圖5.1-2圖5.1-2所示為改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)， 4個(gè)芯柱安裝在后模滑塊上，油缸驅(qū)動(dòng)抽芯后與滑塊同步。此結(jié)構(gòu)緊湊，頂構(gòu)運(yùn)動(dòng)安全可靠，不再出現(xiàn)芯柱碰傷的情況，產(chǎn)品的成型周期也有所降低。 圖5.1-3圖5.1-4為缸蓋結(jié)全法蘭的滑塊結(jié)構(gòu)，滑塊3由斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)在滑塊2內(nèi)滑動(dòng)，斜導(dǎo)柱和鏟基安裝在滑塊1內(nèi)，滑塊

14、3下面的限位塊固定在滑塊2上，抽芯到位后與滑塊2同步。 圖5.1-4 圖5.1-5所示為斜頂塊在滑塊下面的模具結(jié)構(gòu)，需要注意的是斜頂塊一定要先復(fù)位。當(dāng)斜頂塊頂面鏟膠或運(yùn)動(dòng)空間不夠時(shí)可以考慮此結(jié)構(gòu)。圖5.1-55.2進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)二： 該進(jìn)氣管的缸蓋結(jié)合法蘭部分有三個(gè)出模方向，需要三級(jí)滑塊順序抽芯。 圖5.2-1所示為一種最常見(jiàn)的前?；瑝K脫模機(jī)構(gòu)，油缸驅(qū)動(dòng)開(kāi)模前先抽芯。 圖5.2-1 圖5.2-2為三級(jí)滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖：滑塊1在滑塊2內(nèi)滑動(dòng)，抽芯到位后與滑塊2一起運(yùn)動(dòng)，此結(jié)構(gòu)重點(diǎn)關(guān)注滑塊3合模狀態(tài)的限位，保證滑塊2脫模到位前不產(chǎn)生位移。 動(dòng)作順序由行程開(kāi)關(guān)控制，滑塊1最后合模。 圖5.2-25.3

15、 進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)三：圖5.3-1所示進(jìn)氣歧管的4個(gè)氣道為弧形，滑塊需要旋轉(zhuǎn)抽芯。 圖5.3-1 圖5.3-2齒輪齒條旋轉(zhuǎn)脫模結(jié)構(gòu)示意圖 ，齒輪驅(qū)動(dòng)滑塊合模到位后需要有鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊動(dòng)作需要后模二次開(kāi)模結(jié)構(gòu)，動(dòng)作原理見(jiàn)圖5.3-3 圖5.3-2 開(kāi)模順序：（1）油缸1驅(qū)動(dòng)前?；瑝K完成抽芯運(yùn)動(dòng)；（2）B1板開(kāi)模至一定距離后拉鉤脫開(kāi)，B0、B1板一起開(kāi)模，頂出板同步，；（3）油缸3驅(qū)動(dòng)后?；瑝K脫模，同時(shí)油缸4驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)脫模；（4）油缸2驅(qū)動(dòng)頂出板運(yùn)動(dòng)，頂出產(chǎn)品。合模順序：（1）油缸3、4驅(qū)動(dòng)后模滑塊及旋轉(zhuǎn)滑塊合模；（2）B0板合模到位， B1板合模，頂出板與B0板同步；（3）油缸2驅(qū)動(dòng)頂出板復(fù)位（4

16、）油缸1驅(qū)動(dòng)前模滑塊合模，開(kāi)始注塑。 圖5.3-3 5.4進(jìn)氣歧管模具中的強(qiáng)脫結(jié)構(gòu)： 5.4.1 滑塊強(qiáng)脫結(jié)構(gòu) 5.4.2 后模強(qiáng)制脫模結(jié)構(gòu)5.4.3 前模強(qiáng)制脫模結(jié)構(gòu) 圖5.4-1 結(jié)構(gòu)原理： 彈塊由限位桿與C101連接，彈塊與C101之間有彈簧輔助分模。開(kāi)模時(shí)，彈塊在彈簧和包緊力作用下不動(dòng), 鑲針隨C101運(yùn)動(dòng)一定行程后, 限位桿拉動(dòng)彈塊強(qiáng)制脫模；合模時(shí)彈塊由分型面強(qiáng)壓復(fù)位。 圖5.4-1前模強(qiáng)制脫模結(jié)構(gòu)一 圖5.4-2 結(jié)構(gòu)原理： 鑲針與導(dǎo)柱固定在C101-1上，C101-1與C101之間用螺釘固定，強(qiáng)脫套固定在C101-2和C101-3上，C101-1與 C101-2之間有彈簧輔助分模

17、。開(kāi)模時(shí)， C101-3和強(qiáng)脫套在彈簧和包緊力作用下不動(dòng)，鑲針隨C101運(yùn)動(dòng)一定行程后, 帶動(dòng)C101-3一起運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)脫套強(qiáng)制脫模；合模時(shí)，回程桿壓在分型面上完成復(fù)位。 圖5.4-2前模強(qiáng)制脫模結(jié)構(gòu)二5.5 前?；瑝K結(jié)構(gòu)5.5.1前模抽芯結(jié)構(gòu)一，見(jiàn)圖5.5-1 工作原理：滑塊1為兩件，螺釘和定位銷(xiāo)固定，斜抽芯通過(guò)斜槽與滑塊1滑動(dòng)連接，導(dǎo)向塊固定在定模板上。油缸驅(qū)動(dòng)滑塊1在定模板內(nèi)滑動(dòng)，斜面拉動(dòng)斜抽芯完成脫模動(dòng)作。 特點(diǎn)：此結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，水平滑塊轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)方向，注塑時(shí)滑塊不易回退。 圖5.5-15.5.2 前模抽芯結(jié)構(gòu)二，見(jiàn)圖5.5-2 工作原理：為方便加工和安裝，將滑塊座分為兩個(gè)部分，用螺釘和定位銷(xiāo)固定?；瑝K2、3在滑塊座內(nèi)滑動(dòng)，方向如箭頭所示?；瑝K1與滑塊2，滑塊2與滑塊3之間分別由斜T槽滑動(dòng)連接。油缸驅(qū)動(dòng)滑塊3運(yùn)動(dòng)，斜面拉動(dòng)滑塊2向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊1完成抽芯動(dòng)作。 特點(diǎn)：此結(jié)構(gòu)適用于成形面積較大的前