汽車保險杠是吸收緩和外界沖擊力、防護車身前后部安全的裝置。多年前，制作保險杠是用厚度為3毫米以上的鋼板沖壓成U形槽鋼，與車架縱梁鉚接或焊接在一起，與車身有一段較大的間隙，好像是一件附加上去的部件。

隨著汽車工業的發展，汽車保險杠作為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路上。今天的轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外，還要追求與車體造型的和諧與統一，追求本身的輕量化。為了達到這種目的，目前制作轎車前后保險杠的材料采用了工程塑料，人們稱之為塑料保險杠。塑料保險杠是由外板、緩沖材料和橫梁三部分組成。其中外板和緩沖材料用塑料制成，橫梁用厚度為1．5毫米左右的冷軋薄板沖壓成U形槽；外板和緩沖材料附著在橫梁上，橫梁與車架縱梁螺絲連接，可以隨時拆卸下來。這種塑料保險杠使用的塑料，大體上使用聚酯系和聚丙烯系兩種材料，采用注射成型法制成。例如標致405轎車的保險杠，采用了聚酯系材料并用反應注射模成型法做成。

而大眾的奧迪、高爾夫、上海的桑塔納、天津的夏利等型號轎車的保險杠，采用了改性聚丙烯系材料，用注射成型法制成。國外還有一種稱為聚碳酯系的塑料，滲進合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出來的保險杠不但具有高強度的剛性，還具有可以焊接的優點，而且涂裝性能好，在轎車上的用量越來越多。

塑料保險杠具有強度、剛性和裝飾性，從安全上看，汽車發生碰撞事故時能起到緩沖作用，保護前后車體；從外觀上看，可以很自然的與車體結合在一塊，渾然一體，具有很好的裝飾性，成為裝飾轎車外型的重要部件。，時長

1.產品外觀分析

從上面的圖中可以看到，產品形狀有點特殊，具有U型的大外形，內側有用于安裝的倒扣片，且這個倒扣片上有安裝孔，這就是所謂的內分型，同時，產品的二側有很多小孔，這給模具的設計帶來了很大的困難。假如是小型的產品，譬如說模具的重量在一噸以下的，這樣的產品設計是再普通不過的了。問題是現在產品比較大，模具的重量很重，一般都在30~40頓左右，有些抽芯機構的設計便不可以按比例像小模具那樣做，這樣的設計難度就很大。以后我會分別向大家介紹。

汽車保險杠注塑模具經歷了很多個版本，說老實話，基本都是在國外的模具結構的基礎上發展起來的，現在已經發展到很先進的程度，由于勞動力成本越來越高，模具加工和注塑成型的自動化程度已經發展到很高的水平，可以這樣說，一套完善的保險杠注塑模具，可以算得上一本注塑模具的百科全書了。我今天給大家介紹一套保險杠模具，希望可以拋磚引玉，對大家有一點點幫助。

首先我們要考慮的是產品成型時，相對于注塑機產品位置怎么放的？這是最原始的問題，也是最重要的原點，這與產品的成型方式、注射的形式、熱流道的設計、模具各部分的運動方式都有決定性的關系。一般是按圖1的方法來放置。因為注塑機的運動方向是水平方向。但是模具設計的習慣是將注塑機的定模側定為向上的，甚至有些模具廠將定模稱為上模和前模，所以我們將注塑機的開合方向定為動、定模開模方向。

2.進膠系統設置

塑料保險杠產品比較大，重量一般在4~5千克以上，塑料的流程比較長，往往在3000毫米以上。澆口的數量和位置是決定一套模具成敗的。假如以前沒有設計過類似的保險杠的澆口系統，要設計出合理的射膠系統是比較困難的，最麻煩的是融接痕，比較難處理，有的時候注塑出來還看不到，一噴涂就露餡了。這需要借助專業的模流分析軟件和專業的模流分析師來找到合理的熱流道方案。

澆口直接在制品上不好，會嚴重影響外觀。現在常見的澆口方案是二側的扁平澆口，寬20左右，厚度2.5。做出產品后再剪平。但是這款保險杠有點特殊，側面有一條帶通孔的深槽，上圖的澆口不合適。（這里要看3D）

　最后還是考慮將澆口對著產品中間的裝飾條的位置，用7個針閥式的熱嘴。

　　　下面是臺灣科盛公司對這款保險杠產品的分析結果。

經過多次的評估和專家的反復論證，并且參考類似保險杠模具的設計方案，最后決定采用如上圖的熱流道方案。生產實踐證明，這是個成熟和可靠的方案。

3.保險杠模具結構

外形尺寸為：2970X1845X1805。總重量為36.5噸

動模是比較復雜的，外觀如下圖，分機構后面有詳細的介紹。

但是細節處理的道理還是很深，后面有詳細的說明。

為了成型保險杠側面的裝配用的小孔，定模腔一定有一些凸起，用來成型這些孔。將這些凸起抽出來的機構有很多種，比較常用的和簡單的是彈針機構，見下圖

這是一個很經典的結構，加工也很方便。其中彈針座的設計很值得推介。見下圖

圖中彈針座靠小擋塊定方向，并且靠一條槽定彈針體的方向加工非常簡單。固定在動模上的斜鏟在模具打開時，斜鏟上的斜面離開彈針座，由于彈簧的作用，彈針頭就會從產品中抽出來。但是現在有個嚴重的問題，彈針是穿過凹模來成型產品上的小孔的，有的人稱之為“隧道式抽芯”。見下圖

彈針座與斜鏟的貼合面成15度，現在問題來了，當斜鏟隨動模移開10毫米時，彈針會彈出10Xtan15°=2.68毫米。但是制品是包緊在動模上的，當這個2.68毫米在抽開的過程中，制品假如隨動模移動就會被在凹模里的正在打開，而且沒有完全抽出的彈針刮破或者拉變形了。怎么辦？這時就需要在斜鏟離開彈針座的一小段距離時（大概20毫米），產品要牢牢地留在凹模里。

后面會講到，保險杠產品是靠成型頂塊頂出來的，這些成型頂塊都是依附在一塊大推板上的，我們要想辦法在動、定模分開的前20毫米時，將大推板拉住，由依附在大推板上的成型頂塊將產品牢牢地頂在凹模里。當彈針徹底抽出產品后，大推板再帶著依附在它上面的所有機構并且帶著成型后的保險杠產品離開凹模。按這個邏輯，就設計出了一個很巧妙的機構：限位拉鉤。

2）限位拉鉤的大體的結構看下圖

限位拉鉤分二部分，在定模一側的我稱為彈鉤，動模一側的稱為拉鉤（或者稱為拉桿），我們先來看看定模側的彈鉤組合。

從上圖可以看到，彈鉤體的斜面是露出的，彈鉤體的后面有一個空間，以便模具合模時拉鉤體的斜面鏟過去，拉鉤體上的耐磨塊的斜面就貼住了這個斜面。

這組斜面有點學問，由于彈簧的作用，這對斜面是緊貼在一起的，當拉力太大時，斜面有可能滑開，這里有個摩擦角的概念，鋼和鋼的摩擦角是7.5度，從理論上講，這個斜面的角度小于7.5度就可以了，現在我們采用的是5度。確保限位拉鉤可以將大推板拉開，產品側面的孔不會被扯變形。

在動、定模分開20毫米后，彈針抽出后，動模繼續后移。怎樣使得拉鉤體和彈鉤分開？這也是限位拉鉤設計的核心。請看下圖

核心的設計是二塊帶凸輪槽的板，我們稱為槽板。

從上圖可以看到，開模時滾輪在凸輪槽里導動，使得拉鉤脫開，合模時，導向塊使得拉鉤被逼緊，使得彈鉤上的斜面和拉鉤上的斜面貼緊。達到開模時大推板上的所有機構與凹模同步，開模20毫米后又馬上脫開。

定模彈針和限位拉鉤二組機構是相關聯的結構，總的目的是為了產品側面小孔的抽芯。

4.保險杠內分型結構

這個部分的抽芯是保險杠模具的技術核心，其動作原理也比較復雜，下面我來做詳細的解說。首先看模具的結構，見下圖

為了解說方便，我給各部件起了簡單的名稱，見上圖。上內縮和下外縮是依附在大滑塊上的，見下圖。

現在我們來搞清楚各個部件的相互關系，首先，槽板1、2、3是固定在模座上的，可以認為是不動的。滑塊是依附在大推板上的，它隨大推板向上運動，由于導向塊和T塊的作用，在向上運動的同時向里運動。見下圖。

上內縮和下外縮是依附在大滑塊上的，見上圖，同時由于鉤叉的作用，鉤住了槽板，他們在運動的時候受到槽板1、2、3的限制。產生了內分型的動作。

由于下外縮上有成型小孔的凸起，它拉住產品，以便上內縮可以和產品順利分開。

到了這里，好像可以吐一口氣了，最難的內抽芯出來了，其實不然，還有麻煩的地方，看下圖。

這個產品還被下外縮上的很多凸起卡住，無法出來，怎么辦，有些小型的企業就將這些凸起側面的斜度做大，出模的時候用人工扯出來。

這樣的操作我想我們的工人是有很大的反感的。現在有一個方法，可以很簡單地解決這個問題。

在模具結構里，蓋住大滑塊的上面一個部件，我稱為大頂塊。

大頂塊也是依附在大推板上的，所以大滑塊和大頂塊在開模方向是同步的，不同的是大滑塊有向內的滑動，也就是說，大滑塊的頂部與大頂塊的底部有橫向的相對運動，在這里可以做點文章。

我們設置了這樣一個簡單的彈針，為了方便稱呼，我們稱呼為二次頂針。件下圖

二次頂針是裝在大頂塊的底部的，

大滑塊頂部設置了鏟塊