水槽是汽車的排水系統，其網狀結構部分具有疏導雨水和分離雜物的作用，該塑料件的整體尺寸為1430mm 429mm 125mm，為雙色塑料件，如圖1所示，主要材料採用PP+TD22，網狀材料採用PP+EP DM+TD22， 與主體材料相比，三元乙丙橡膠新增到網狀物中的材料是乙烯、丙烯和少量非共軛二烯翅片的共聚物，其骨架由化學性質穩定的飽和烴組成，因此具有耐臭氧、耐熱、耐候、耐老化等優良效能，廣泛應用於汽車密封件等領域。如果這種落水管是用傳統的平面旋轉雙色模具成型的，模具體積達到2150mm、2200mm、1074mm，需要使用33 104KN旋轉式雙組份注塑機，但最大的客戶企業只有1家3 104KN普通注塑機改造成中間有旋轉模板的雙筒注塑機，為了適應客戶機器的生產，選用了三維旋轉層壓雙色注塑模具結構方案，由2套模具組成，單套模具體積為1230mm 2200mm 1074mm。 在注塑機上，兩套模具垂直堆疊，中間碼模板可旋轉180°交換型腔，如圖2所示。 該方案設計的模具難度低，1對模具注塑件本體，另外1對模具注塑件網，2套模具的固定型腔不同，動模完全相同，通過旋轉注塑機中間碼模板的動模實現型腔轉換， 並且模具結構設計緊湊，以控制所選注塑機中模具尺寸的應用範圍。
2.1.模具的整體結構與普通注塑機相比，下沉槽雙色模具所用的注塑機具有可旋轉的中間碼模板、雙筒、前後兩端的筒噴嘴注射，兩套模具可縱向堆疊安裝。 模具結構的基本原理：先注入熔體形成落水管主體，立體旋轉動模，再注入熔體形成喇叭格柵，旋轉動模，推出塑件，完成乙個迴圈過程。 通過模流分析確定送料方案，布置熱流道系統; 對複雜的分型面進行優化，最大程度地防止成型塑料件的飛邊。 滑塊機構也進行了相應的改進，減少了液壓缸的數量，並充分合理地布置了冷卻通道，克服了塑件易變形的缺點。 模具最大尺寸為1230mm、2200mm、1074mm，模具結構如圖3所示。 
落水管堆疊雙色模具由主體模具和網模組成，如圖4所示，兩套模具的動模完全相同，固定模具的型腔不同。 兩對動模在中間旋轉，兩套固定模分別固定在碼模板上，不同的熔融塑料注入兩側的料筒噴嘴，實現雙色注塑和迴圈工作。 當塑件主體的成型模具完成主體的注塑成型時，模具在注塑機的拉力作用下開啟，中間碼模板旋轉180°，動模也隨第一色注塑件旋轉180°; 此時，先不推色動模，然後用塑件網狀成型模具閉合，進行網狀注塑成型，絕緣層冷卻後，開模，中間碼模板旋轉180°，帶雙色塑件的動模也旋轉180°， 雙色塑料件被推出，完成乙個注塑迴圈。在每個成型週期中，都會有乙個單色塑料件的模具和乙個雙色塑料件的模具。 
2.2.固定模具結構落水管雙色注塑模具的固定板一體化，滿足模具使用壽命30萬次的需要，內部有熱流道澆注系統，固定模具結構如圖5所示。 為了保證成型塑料件的尺寸精度，在模具的合模面上採用封堵斜面，虎口四角鎖緊，防止模板在注塑過程中移動，並在分型面上加高硬度壓片，以平衡鎖模力。 固定壓板的四面安裝有四根方形導柱，動模上裝有與之相匹配的磷青銅導柱，方形導柱在模具關閉時保護模具內部的斜導柱、滑塊、枕位、插入位置等，並能保證在這些部位接觸前進行定位。 
2.3.動模結構落水管雙色注塑模具的動模採用整體式，動模結構如圖6所示。 動態模具結構包括動板、滑塊、導向塊、推件等，內部還有水道，用於冷卻模具保壓階段的塑件。 模具多處採用鑲嵌設計，易於加工、排氣、組裝和維護; 所有尺寸大於50mm的型腔零件均設計有水通道，以滿足生產週期和成型零件尺寸要求。 基於對塑料零件組裝使用的功能分析，在可能導致翹曲變形的功能區域（喇叭網區域）中設計嵌件，以便在試模後進行調整。 
下沉槽周圍的倒扣需要用滑塊側芯設計，第一次注色完成後滑塊不動，計算後側向夾緊力需要滿足要求。 模具中間滑塊7由液壓缸驅動，兩側滑塊採用機械驅動，採用伸縮扣機構帶動控制側拉芯，如圖7所示，當第一色熔融成型主體通過可動伸縮扣的機械結構注入時， 滑塊未開啟;當注射熔體形成喇叭網格時，滑塊開啟; 成型塑件第一色主體的固定模側採用只能壓回而不能撥動的斜導塊結構，成型塑件第二色網的定模採用可切換的斜導柱結構，塑件第二色網的滑塊側在模具時可以拉動開啟。
2.4 澆注系統設計落水管雙色注塑模具是兩個獨立的模具，其澆注系統設計相對簡單。 通過Moldflow注塑模擬分析，不斷優化工藝引數，將塑件的變形控制在最小範圍內。 通過合理設計歧管的形狀和布置澆口位置，確保了兩個熱流道澆注系統的協調。 成型塑料件主體的澆模系統設計有7個針閥熱噴嘴，選用點澆口進行進料，每個熱噴嘴有乙個閥銷，由電磁閥單獨控制，實現分時進料，充分填充型腔，防止缺料收縮等缺陷。 當主腔的填充量達到98%時，當填充量達到98%時，設計成型體的型腔轉為保壓，填充由調速轉換為壓力控制，型腔最大壓力約為4948MPa，如圖8所示。 
通過模流分析，對填充和焊接線、縮水痕跡等缺陷進行分析驗證，對進料效果進行分析驗證，澆口位置和數量合理，塑件齊全，是否存在填充缺陷，進而優化設計方案。 當填充量達到98%時，將成型塑料件的網腔部分轉移到保壓，填充由調速轉換為壓力控制，型腔最大壓力約為4306MPa，如圖9所示。 落水管的喇叭網密集，空腔填充困難。 熱噴嘴進料的設計直接注入網腔，將原有的通孔網填充成盲孔，方便填充。 模具澆注系統採用5+5點澆口，選用針閥式熱噴嘴，成型塑料件上的針閥痕跡不明顯，如圖10所示。 
2.5 推出系統模具頂出系統採用4個液壓缸作為動力源，在設計液壓迴路時保證進出液壓油的平衡，所有液壓迴路均在模板中設計，保證液壓迴路布局的平衡。 為了保證塑件的順利脫模，不被拉傷變形，推桿均勻地布置在塑件周圍，各活動機構的運動平穩。 塑料件網孔面積推桿最小設計為1mm，數量多，排列密集; 為了防止推桿在推出過程中斷裂，設計了後加強二次推闆，縮短了推桿的長度和推出行程。 行程限位開關安裝在推闆兩個對角線的下部，以確保準確的復位。 下水槽的三維旋轉層壓雙色注塑模具在加工過程中，模具在二次注射裝置上，主副筒噴嘴在乙個注射迴圈中注塑成型，如圖11所示，注射過程： 夾緊熔融塑料的第一色 保壓 開模（滑塊不後退） 移動模具旋轉 180° 第二色熔融塑料的注射 保壓冷卻 模具開口（滑塊芯拉）移動模具旋轉180° 推出雙色塑料件 拾取 推闆機構復位和液壓缸滑塊復位 鎖模，進行下乙個注射迴圈。
對於汽車的大型雙色落水管，三維旋轉層壓雙色注塑模具具有整體尺寸小、結構簡單、注塑機壓力要求低、模具結構設計和注塑工藝科學合理的特點。 與傳統的雙色成型工藝相比，該設計方案提高了生產效率和成型良率，落水管的尺寸和質量效能符合客戶要求，試驗排水效果理想。 原作者：賈玉林，袁林，段志平，王明磊。
作者單位：Shenzhen Yinbaoshan New Technology Co.， Ltd.***