薄壁化注塑技術(shù)在汽車零件上的應(yīng)用

薄壁化注塑技術(shù)在汽車零件上的應(yīng)用摘要：安全、環(huán)保、節(jié)能是當(dāng)下汽車工業(yè)發(fā)展中三大關(guān)鍵性話題，汽車輕量化是不可忽視的重要策略。與此同時，保險杠是汽車運行中必不可少的安全件、外觀件，要在細(xì)化分析的基礎(chǔ)上從材料、結(jié)構(gòu)、制造工藝等層面入手，靈活應(yīng)用薄壁化技術(shù)的同時優(yōu)化汽車保險杠設(shè)計，在控制保險杠重量的基礎(chǔ)上有著較高的安全性、裝飾性、功能性，持續(xù)改進(jìn)汽車質(zhì)量的同時實現(xiàn)綜合效益目標(biāo)。本文基于薄壁化注塑技術(shù)在汽車零件上的應(yīng)用展開論述。關(guān)鍵詞：薄壁化注塑技術(shù)；汽車零件；應(yīng)用引言對于非金屬材料，使用較成熟和較輕的技術(shù)制造薄材料（例如b.保險杠、車門板等。），用于鋼造型（例如。b.前面板）和低密度材料的應(yīng)用。隨著新能源汽車越來越普及，電池續(xù)航時間尤為重要，連續(xù)性與汽車質(zhì)量密切相關(guān)，是汽車行業(yè)面臨的一個問題。在開發(fā)通過減少建模周期來提高生產(chǎn)效率和降低成本的技術(shù)時，壓縮薄材料有助于滿足性能要求、降低質(zhì)量和降低成本。薄壁注塑成型定義薄壁注射方式，也稱為薄壁模具環(huán)境，目前在薄壁模具方面定義不一致。在行業(yè)中，塑料部件的厚度小于1mm，塑料投影面大于50cm2稱為薄壁形狀。但是，對于汽車行業(yè)來說,銷認(rèn)為通過材料和工藝改進(jìn)，傳統(tǒng)抽殼可以打破，并且可以將制造性能視為薄壁形狀。。薄壁化材料測試標(biāo)準(zhǔn)熔體指數(shù):以GB/T3682.1-2018測量塑料熔體流動速率（MFR）和熔體流動速率（MVR）。第1部分:標(biāo)準(zhǔn)方法；密度:經(jīng)GB/T103.1-2008測試，測量塑料非泡沫密度，第1部分:潛水網(wǎng)、液體刻度和滴度規(guī)定；拉伸強(qiáng)度:根據(jù)GB/T1040.2-2006進(jìn)行測試，測量塑料拉伸性能第2部分:塑料和鑄造模具的試驗條件；彎曲強(qiáng)度:通過GB/T9341-2008"塑料彎曲性能”測試；沖擊強(qiáng)度：檢查塑料的沖擊強(qiáng)度（GB/T1824-2008）。薄壁注塑成型技術(shù)對于薄壁注塑成型技術(shù)來說雖然在業(yè)界還沒有對其形成一個較為統(tǒng)一定義，但是整體來說，成型塑件的厚度小于1mm,并且塑件的投影面積超過50平方厘米的注塑成型，都可以被稱為是薄壁注塑。但是對于汽車行業(yè)來說，所謂的薄壁成型技術(shù)只要是對材料和工藝進(jìn)行了改進(jìn)，并對傳統(tǒng)的壁厚進(jìn)行了打破，又能滿足相應(yīng)的性能，就將其認(rèn)為是薄壁注塑。歐美等發(fā)達(dá)國家對于汽車薄壁化技術(shù)的應(yīng)用起步是比較早的，在很多汽車零件上都有對其的應(yīng)用，尤其是保險杠、門板上，對于薄壁技術(shù)的應(yīng)用最具有廣泛性。普通氣體輔助注塑成型技術(shù)是近幾年一項新興的塑料注塑注射成型技術(shù)，其原理是利用高壓氣體在塑料內(nèi)部產(chǎn)生中空截面，利于氣體保壓代替塑料注射保壓，消除制品縮痕，完成注射成型的過程。表面氣輔要求更高，是在模腔內(nèi)，產(chǎn)品充滿后，在制品冷卻凝結(jié)的過程中由模具型芯側(cè)向產(chǎn)品反面吹氣，氣體推動熔融塑膠繼續(xù)充填滿型腔，用氣體保壓代替塑膠保壓，高壓惰性氣體存在于產(chǎn)品反面和模具后模鋼材表面。（1）模具分型面要做密封處理。（2）模具所有的頂出系統(tǒng)包括頂針、斜頂桿、直頂桿、司筒針等都要做密封處理，保證注入的高壓惰性氣體不泄露。（3）為了保證模腔內(nèi)惰性氣體壓力恒定，在頂針下設(shè)計壓力傳感器，模具外接壓力表，來調(diào)整注入的高壓惰性氣體的壓力。(4)因為產(chǎn)品壁厚較薄，便于熔膠填充，模具后模增加吸真空設(shè)計，在模具合模后，由于分型面的密封結(jié)構(gòu)，使模具達(dá)到吸真空效果，再進(jìn)行注射填充。氣輔技術(shù)原理-通過氣輔減低壓力落差。完整的氣輔注塑系統(tǒng)，應(yīng)由空氣壓縮機(jī)、氮氣發(fā)生器、高壓蒸汽壓縮機(jī)、高壓管道、高壓氣體控制器。薄壁化發(fā)展趨勢目前，塑料保險杠的成型方法主要是注射成型，主流材料是改性聚丙烯。到目前為止，塑料注射成型行業(yè)對薄壁成型還沒有統(tǒng)一的定義。Mahishi和Maloney將流動長度-厚度比L/T(L:流動長度，T:零件厚度)大于150的注射成型定義為薄壁注射成型，而Whiten和Fasset認(rèn)為薄壁注射成型是指成型產(chǎn)品厚度＜1mm且產(chǎn)品投影面積大于50cm2的注射成型。薄壁汽車零件一般是指用較薄的壁厚設(shè)計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壁厚設(shè)計，同時要將模具設(shè)計、注塑工藝調(diào)整以及與薄壁材料的使用相結(jié)合，以保證零件滿足剛度和韌性的要求，達(dá)到減重的目的。以保險杠為例，保險杠作為汽車重要的外觀和安全部件，應(yīng)該在保證其原有保護(hù)功能的基礎(chǔ)上追求自身的輕量化。輕質(zhì)保險杠經(jīng)歷了用塑料材料代替金屬材料的過程，現(xiàn)在塑料保險杠的壁厚已經(jīng)由厚變薄。20世紀(jì)70年代，塑料保險杠的壁厚設(shè)計大多為＞＞4毫米。隨著Moldflow和CAE技術(shù)的應(yīng)用和塑料性能的提高，保險杠設(shè)計進(jìn)一步向薄壁方向發(fā)展。塑料保險杠材料選材塑料由于重量輕、使用方便、制造簡單、腐蝕、抗拉強(qiáng)度、設(shè)計自由度高以及在汽車工業(yè)材料中所占比例較大而被用于汽車工業(yè)。塑料在汽車中所占比例已成為一個國家汽車工業(yè)發(fā)展的尺度。發(fā)達(dá)國家今天生產(chǎn)的汽車塑料高達(dá)200公斤，約占汽車總質(zhì)量的20%。根據(jù)u.s.通用電氣塑料汽車塑料消耗量增加10-12%。在歐洲國家和日本，占總產(chǎn)量約28%的塑料被用于汽車工業(yè)，80%以上的塑料被應(yīng)用于汽車工業(yè)的保險杠上。這是因為PP材料成本較低,且易于回收。塑料在我國汽車工業(yè)中應(yīng)用滯后，經(jīng)濟(jì)汽車中僅使用50~60~80公斤塑料，中型轎車中使用60~80公斤，部分汽車中有100公斤可用，在我國生產(chǎn)中型汽車配件時每輛汽車消耗約50~60公斤塑料。每輛汽車的塑料消耗量僅為其重量的5%至10%。保險杠是汽車的一個重要的裝飾部分，通常需要油漆，在使用風(fēng)、太陽和雨時可能會暴露。碰撞時，減震器處于領(lǐng)先地位，因此在較粗糙的環(huán)境中使用減震器是常見的，因此保險杠材料需要良好的耐沖擊性和抗沖擊性。顏色填充好、移動性好、處理能力好、價格實惠。當(dāng)前聚丙烯載體級通常采用PP主要材料制造，并以一定比例的橡膠或彈性材料、無機(jī)填料、彩色母料、輔料等制成。混合。延冰石油化工樹脂應(yīng)用研究所成功開發(fā)出了適合用作坦桑尼亞汽車聚丙烯防滑杠桿的專有材料。這些材料已經(jīng)在國外產(chǎn)品中取得了領(lǐng)先地位，現(xiàn)在取代了進(jìn)口材料在工業(yè)生產(chǎn)線中的應(yīng)用。結(jié)束語隨著設(shè)計和制造功能的發(fā)展，低壁厚形狀的臨界定義厚度也會發(fā)生變化，越來越多的零件采用薄壁技術(shù)。建議您使用成型環(huán)境完全模擬薄壁零件的熔膠，以有效地解決薄壁零件的問題。參考文獻(xiàn)[1].熱成型工藝適應(yīng)了塑料包裝的輕量化或薄壁化發(fā)展趨勢[J].橡塑技術(shù)與裝備,2018,44(24):68.⑵丁國慶，李智?一種采用低密度材料的薄壁化門板設(shè)計研究[C]?中國汽車工程學(xué)會(ChinaSocietyofAutomotiveEngineers).2018中國汽車工程學(xué)會年會論文集.中國汽車工程學(xué)會(ChinaSocietyofAutomotiveEngineers):中國汽車工程學(xué)會,2018:537-540.⑶林嘉.基于子結(jié)構(gòu)的飛機(jī)機(jī)體柔性薄壁件裝配精度分析方法研究[D].上海交通大學(xué),2018.⑷岑茵，丁超，吳俊，葉南飚,黃險波?聚碳酸酯薄壁阻燃技術(shù)在膜行業(yè)中的應(yīng)用[C].中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會、吉林省人民政府.第十九屆中國科協(xié)年會——分8高性能高分子材料——從基礎(chǔ)到應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會論文集.中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會、吉林省