汽车内挡水TPE 密封条接角模具设计

高鑫 孙凤祥

秦皇岛方华埃西姆机械有限公司 河北秦皇岛 066000

汽车内挡水密封条接角模具最突出的特点是制品断面结构复杂，多借助设计人员的工程经验。鉴于此，应结合参数化设计，获得最优的分型面设计、浇注系统设计和型腔设计，保证接角模具设计的合理性和科学性，进而提高模具的生产效率[1]。

1 汽车玻璃导槽密封条接角模具设计的重要性

汽车玻璃主要包含在汽车门框的玻璃镶件中，带有阻尼和防潮保护。插座封口的结构在门窗的拐角处最为复杂，这部分结构不仅要满足密封件的用途、外观的要求，也要满足密封件在挤压过程中的自然过渡要求。通常，拐角接缝在二次成型硫加工中加工。接缝的形状是制造槽密封的主要形式。如果无法保证栓槽转向架的设计质量，会影响密封件的密封性和质量，影响密封件的生产效率和成品率。因此，在加工槽密封环之前，应增加花键摇臂设计的研究力。

2 产品审查

橡胶模具设计中，只有通过对橡胶产品全面审查，才可获得橡胶制品的形状尺寸、性能用途，对所用胶料以及生产规模有一个全面、细致地掌握。将产品的设计尺寸公差与国家标准所规定的橡胶制件的尺寸公差相比较，本产品的各个尺寸的公差等级符合国家标准，均满足TPE（热塑性弹体）的收缩率要求。对于本次设计所需要准备制作的橡胶制品而言，其关注中心则将是断面厚度、倒角与斜度，以满足产品形状的工艺性审查要求[2]。

3 接角模具设计要点

3.1 模具腔数的确定

TPE 内挡水密封条安装在车窗玻璃处，与配套的车门内侧腰线相接触。模具采用多分型面、手动脱模的模具结构。模具型腔数量的确定综合考虑了注塑机的注射量以及塑化能力，以保证成型产品满足设计要求。型腔结构如图1 所示，模具型腔壁厚应具有足够的刚度来承受载荷而不发生破坏性变形，同时考虑到模具的经济性以及便于生产工人的操作方便，降低企业生产运营成本，提高生产效率。

图1 型腔周界尺寸

3.2 浇口的设计

浇口是熔融橡胶胶料流入模具型腔的最后一步通道，连接了注塑模具的分流道和型腔。本设计中，分型面的选择已经避开了产品外观面，由于TPE 材料在室温下的高弹性，因此选择手工脱模取件。本设计的模具浇注系统结构如图2 所示。

图2 浇注系统主要结构

3.3 模具的定位

通过导正销的设计，在合模过程中起到正确合模导向的作用，导正销连接型腔的各个组合模块，并确定各模块安装的准确位置。在模具的其他位置，仍需要考虑模具各组成部件之间的定位问题[3]。

3.4 分型面设计

设计分型面时，应充分考虑密封件的特性。

实际设计中的注意以下几点：①请勿选取具有尖点和较薄区域的曲面作为分型面。如图3 中，导槽密封件的外表面锐利且薄。尽可能避开这些区域，可以沿曲线延伸分型面，确保加工效率和模具寿命。②请勿选取复杂的型腔分型面。过于复杂的型腔分型面可能会影响成型的后处理工序。③优先考虑选择水平分型面。水平分型面结构简单，但型腔的过渡分型面基本上是曲面分型面。因此，应尽可能创建水平分型面。使用空间曲面会增加型腔的设计难度和加工难度。基本上，分型面的优先选择顺序是第一个平面、第二个平面和最后一个曲面。④设置锁定距离。如果分型面没有高程差，则可以直接确定锁定距离。如果分型面包含台阶，且表面有高程差，则需要创建胶合板。结合导向板的角结构特性，可将胶合板的长度设置为10-15mm，有助于以后续设计和构造形状。⑤定位基准平面和分型面。构造基准平面是因为需要为形状编辑指定方向平面，避免影响形状编辑的质量。尤其是在高度差异较大的曲面上，需要建立基准平面。分型面是带，是基准平面之间的过渡曲面。过渡区域用于确保两个相邻模板的平稳运行，从而减少形状编辑的数量。

图3

3.5 制造区域质量控制

解决面积偏差、冲压模具方向、保证内板处于设计状态、可控制涂料表面偏差问题的最大覆盖面在5mm 以内的问题，建立改造方案，解决密封导轨的y 方向问题，以确保密封导轨的y 方向符合焊接后的设计要求，满足密封件装配的质量要求。

3.6 其它结构设计

进料口设计，首先，根据产品类别选择压机类型，以确定进料方式，从而确定料道结构。根据产品角度结构，确定进料位置和浇口套（方向应平衡，流动应在型腔内的所有方向上平衡，流动速度应适当，流道长度应尽可能短，且无峰值死角，光泽质量好）。通过软件分析模拟料道的大小、流速、输入顺序等参数。对于拐角形状设计，可以选择设置两个镶件开口。密封零拐角结构的内外角可能是进料口。其次，参数化设计中仅使用两组锥形圆柱销。一组由正式的圆锥体组成，另一组由反向圆锥体组成。最后，确定要在产品拐角处的相应区域中拔模的模具，凹槽的位置和结构、方向和大小必须考虑在内，不仅用作包封，而且用作溢料和排气孔。所有分型面都有一个弯曲边槽（除非无法编辑），并且在边界线外延伸10mm。为了适应压力机、形状精度和处理上的差异，需要平衡胶印上的胶印压力，并在喷溅水最后到达的某些地方展开冲洗箱。

4 结语

汽车工业的快速发展给汽车密封件的处理带来了新的挑战。车窗玻璃是汽车窗口系统中的关键部件，对车辆性能有巨大影响。加工槽密封质量的关键因素是设计终点连接的形状。因此，设计者应考虑花键摇臂的设计，并不断优化设计参数和方法，以生成符合设计标准的美观形状。