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                汽車塑料保險杠的薄壁化∮如何實現
                返回列表 來源: 發布日期: 2020.06.04

                汽車保險杠是汽車上比較大的飾件之一,它具有安№全性、功能性和裝飾性三大主要功能。

                汽車保險杠的輕量化主要有三種途∴徑:材料輕量化、結構優化設計以及制造工藝創新。材料輕量化一╱般指的是在一定條件下用密度比較低的材料替代原來的材料,比如以塑代鋼;保險杠輕量化的結構優化設計主要有薄壁化技術』;制造新工藝有微發泡材料以及氣輔成型等新⌒ 技術。

                塑料保險杠材料選材

                塑料因為有質量輕∏、使用☆性能良好、制造簡單、耐腐蝕、耐沖擊、設計自由度比較大等特ξ點,被廣泛應用於汽車工業上,而且在汽車材料中所占比例越來越大。一輛汽車上塑料用量的多少已經成為衡量一〗個國家汽車工業發展水平的一個標準之一 。目前發達國家生產一輛汽車所用塑料已經〓達到200kg,大約占整車質量的 20%左右。

                塑料在我國汽車工業中應用比較晚,在經濟▲型轎車中塑料用量僅有 50~60kg,中高級轎車有 60~80kg,部分汽車能夠達到 100kg,我國在生產制造中型載貨汽▂車時,每輛汽車約用 50kg 的塑料。每一輛↑汽車的塑料用量僅占汽車重量的 5%~10%。

                保險杠的材料通常有以下要求:良好的抗沖擊能力、良好的耐候々性。良好的油漆附著能力、良好的◤流動性、良好的加ξ 工性能、價格低廉 。

                據此,PP 類材料無疑是性價比最優的選擇。PP 材料是一種性能比較優良的☆通用塑料,但 PP 本身的低溫性能和抗沖擊能力比較差,不耐磨,易老化並且尺寸穩定性也比較差,因此通常◆用改性 PP 做汽車保險杠生產材料。目前聚丙烯汽車〒保險杠專用料通常以 PP 為主材料,並加入一定比例的橡膠或彈性體、無機填料、色母粒、助劑︼等材料經過混煉加工而成。

                保險杠⌒薄壁化帶來的問題及解決措施

                保險杠薄壁化容易引起□ 翹曲變形,翹曲變形是內應力釋放的結果。薄壁√化保險杠在註射成型的各個階段中都會由於多種原因產生內應力。

                一般主要包●括取向應力、熱應力以及脫模應力。取向應力是熔體中◢的纖維、大分子鏈或鏈段沿著一定的★方向取向,松弛不足而引起的內引力。取向这巨虎度與產品的厚度、熔體溫度、模具溫度、註射壓力、保壓時間有關。厚度越大,取向☉度越低;熔體溫度越高,取向度越∞低;模具溫度越高,取向度越低√;註射壓力越高▓,取向度越高;保壓時間越長,取Ψ向度越大。

                熱應力是是由於熔體的溫度較高而模具溫度較低而形成較≡大的溫差,在靠近模具腔體區域熔體的冷卻↘速度較快而產生分布不均勻的機械內應力。

                脫模應力主㊣要由於模具的強度和剛度不足,在註射壓力和頂出力的作用下產【生彈性變形以及頂出桿分布排列不合理時使產品頂出時受力「不均勻而產生的。

                保險杠薄壁化還會有脫模困難的問題,由於壁厚表№較小且有較小的收縮量,使得產品緊緊的◣粘附在模具上;由於註射速度比較高,而使得保壓時間控制比較困⊙難;比較薄的壁厚和加強筋在脫模時也容易損壞。模具正常打開需要註射機能夠提供足夠ζ的開模力,開模力應該能夠克服開模時的阻力。

                開模過程∩中需要克服的阻力有以下幾種

                首先是需要克服直接開模∞力,開模時塑料在平行於開模方向會有一定的粘附力產生,這是☆由於模具冷卻時,塑料件虚影冷卻不足,型腔的彈性膨脹沒有完全』恢復。這種粘◣附力的大小和塑料的性質、模具的表面質还不够量、脫模斜度等有關。

                此外還需要克服間接開模阻力,即克服開模時機動側抽芯過程的抽拔阻力。

                還要克服模具動模板和活動模板等機構運動產生♀的摩擦阻力。

                最後還需要克服型腔的參與壓力,開模時型腔的壓力可能不等△於大氣壓力,型腔內壓力與※外界壓力不相等。

                為了解決以上兩大問題,需要㊣ 適當改進模具的設計。選擇合適的模具材料,提高模具的熱強性以及●耐磨性。合理的模具結而他構設計和制造,適當增加推板以及中墊板的厚度,提△高模具剛度,減小模具的彈性變形。

                提高抽芯機構、運動系統的制造和配〓合精度,降低型腔、芯和凸模組件的表面◤粗糙度,減小脫模力。由於制品薄壁化以後要求更高的設計和配合精度,通常設置連鎖裝置來防止【模芯和模腔發生相對位移。

                合理設計澆註系統,流道設計應該∴使塑料件在註射過程中從較厚區域向較薄區域過度。還需要有足夠多的排氣口▓。在註射工藝方面應該盡量竟然是一念封天減小塑料件的內應力,提√高註射速度,降◣低冷卻速度。因此需要提高熔體溫度和Ψ 模具溫度,以便取向的松弛。還需要選擇合理的註射壓力、保壓時間和冷卻速↑度。

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