卡车油箱盖组件包塑注射模结构设计

1 引言

与轿车的油箱设置在车身内部不同，卡车特别是重型卡车的油箱都是裸露在车身外部，而且对于大型重载货车，通常还不止一个油箱。

基于卡车油箱的这种特性，出于安全及防盗的需要，油箱盖通常带有自锁及防盗功能。

一般而言，油箱盖需要与油箱口有很好的配合，而油箱盖自身还集有锁紧的结构。锁芯装配在锁壳内部，通过锁壳同锁芯的配合，达到闭锁的目的。

基于安全、防盗的需要，锁的啮合部分均为金属结构，一般为锌合金，油箱盖一般为塑料树脂结构，为保证结构的简洁可靠及工业化生产的需要，一般采用二次注射或包塑的方式将两者结合起来，本文所列范例就是采用了包塑的结构。

2 卡车油箱盖组件的形体分析

图1a为卡车油箱盖手柄二维图，图1d为卡车油箱盖手柄三维图。卡车油箱盖手柄材料为：PC+30%GF，收缩率：0.3%，卡车油箱盖手柄形状为五星凸凹形壳体，壳体内形中心上有φ94.4×1.6×9.7mm加强筋、多种台阶型孔和用于包塑卡车油箱盖芯的实体。卡车油箱盖手柄上有12.7×10.1×6.0mm凸台和2×6.9×R5.3mm带弧形的凸台，弧形凸台中有2×φ3mm型孔要素[1]。卡车油箱手柄1上端面上锁形标志是顺时针转向为锁紧位置，逆时针转向为开锁位置。即打开或关闭卡车油箱盖组件，只需要顺时针或逆时针转就可以了。

图1b为卡车油箱盖芯二维图，图1e为卡车油箱盖芯三维图。卡车油箱盖芯材料为45钢，调质30～34HRC。卡车油箱盖芯外形上有4处φ32×11.8mm（弧长）×45°的凸台，中心有台阶孔和6.9×15.2mm与17×6mm台阶形槽。

图1c为卡车油箱盖组件二维图，图1f为卡车油箱盖组件三维图。卡车油箱盖手柄1是利用PC+30%GF注射成型并包塑在卡车油箱盖芯2上，形成卡车油箱盖组件。由于卡车油箱盖芯2的4处凸台包塑在卡车油箱盖手柄1之内，便可限制卡车油箱盖芯2沿轴向的转动和移动。卡车油箱盖组件上还存在着4处斜面，是用于密封以防汽柴油的挥发。

3 卡车油箱盖组件注射模结构可行性方案

图2a为中动模型芯二维图，图2b为中动模型芯三维图。

图1 卡车油箱盖组件a——卡车油箱盖手柄二维图 b——卡车油箱盖芯二维图 c——卡车油箱盖组件二维图d——卡车油箱盖手柄三维图 e——卡车油箱盖芯三维图 f——卡车油箱盖组件三维图1.卡车油箱盖手柄 2.卡车油箱盖芯—表示为型孔要素

图2 中动模型芯组件a——中动模型芯二维图 b——中动模型芯三维图1.中模镶嵌件 2.动模镶嵌件 3.卡车油箱盖芯 4.卡车油箱盖手柄5.动模大型芯 6.动模U型芯 7.动模小型芯 8.动模腰形槽型芯9.中模抽型芯 10.中模小型芯 11.中模中型芯 12.中模大型芯

3.1 分型面与抽芯结构方案

由于卡车油箱盖手柄所存在着五星凸凹的形状要素[2]，其只能沿中心线方向脱模，如图2a俯视图所示。卡车油箱盖手柄壳体上有2×6.9×R5.3mm弧形凸台，而弧形凸台中有2×φ3mm型孔要素。注射模结构需要有2×φ3mm型孔的抽芯机构，如图2a的B-B剖视图所示。

3.2 卡车油箱盖手柄与卡车油箱盖芯包塑结构方案

由于卡车油箱盖手柄与卡车油箱盖芯在包塑过程中存在着相对位置的关系，卡车油箱盖手柄为72°OY轴5等分的分布，卡车油箱盖芯为90°OY轴4等分的分布，如图2的C-C剖视图所示。在包塑注射模设计过程中，一定要确保卡车油箱盖芯在模具位置的正确。否则将会造成成型后卡车油箱盖芯36.9×15.2mm与17×6mm台阶槽位置的偏移，将会导致卡车油箱盖不合格。

4卡车油箱盖注射模结构设计

图3a为卡车油箱盖组件包塑注射模二维图。图3b为卡车油箱盖组件包塑注射模三维图。卡车油箱盖组件包塑注射模的分型面为Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ，采用一模二腔结构。卡车油箱盖组件包塑注射模的设计，包括有模架、抽芯机构、油箱盖定位定向结构、油箱盖成型结构、导向结构、脱模机构、浇注系统、脱浇注系统冷凝料机构、脱模机构回程机构、冷却系统的设计。

4.1 模架设计

模架是注射模各种机构、结构和构件组装平台[3]，本模具为三板模模架，如图3主视图和A-A剖视图所示。模架由定模板1、中模板2、喷嘴定位圈8、浇口套9、动模板15、顶杆安装板25、推板26、导柱33、中模导套34、台阶螺钉35、动模导套36、回程杆37、顶杆38、推板导柱39、模脚40和底板41等组成。

4.2 抽芯机构设计

图3 卡车油箱盖组件包塑注射模结构a——卡车油箱盖组件包塑注射模二维图 b——卡车油箱盖组件包塑注射模三维图1.定模座板 2.中模板 3.动模镶嵌件 4.定模镶嵌件 5.中模大型芯 6.中模中型芯 7.中模小型芯 8.喷嘴定位圈 9.浇口套 10.动模大型芯 11.动模U型芯 12.卡车油箱盖芯 13.动模小型芯 14.卡车油箱盖手柄 15.动模板 16.抽芯型芯 17.斜楔 18.滑键 19.沉头螺钉20.弹簧21.滑块22.“O”形密封圈23.堵头24.分流片25.顶杆安装板26.推板27.内六角螺钉 28.拉料杆 29.碰柱 30.弹簧 31.止动螺钉 32.压块 33.导柱 34.中模导套 35.台阶螺钉 36.动模导套 37.回程杆 38.顶杆 39.推板导柱 40.模脚 41.动模座板 42.接头

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