畢宏華,張繼堂,于善平,楊偉

(長春富維-江森自控汽車飾件系統(tǒng)有限公司，吉林長春 130033)

PC3S產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特殊性分析

畢宏華,張繼堂,于善平,楊偉

(長春富維-江森自控汽車飾件系統(tǒng)有限公司，吉林長春 130033)

汽車門板質(zhì)量是汽車內(nèi)飾質(zhì)量的重要評價指標之一。中高檔汽車門板中部傾向于使用軟質(zhì)材料，追求個性化，某公司應(yīng)此要求開發(fā)了預(yù)裁軟質(zhì)小面料常壓合模注塑的專利技術(shù)，簡稱PC3S技術(shù)。PC3S技術(shù)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有特殊的要求，從PC3S的特點出發(fā)，分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特殊性。

軟質(zhì)預(yù)裁小面料；常壓合模注塑；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點

0 引言

傳統(tǒng)的汽車門護板中部多采用包覆工藝[1]，傳統(tǒng)包覆工藝需要進行噴膠、活化、成型等工藝，工序復(fù)雜，投資大，不環(huán)保，另外氣味也難以滿足日益提升的用戶需求。部分廠家使用傳統(tǒng)低壓背注工藝[2-4]。傳統(tǒng)背注工藝使用面料在模具分型面封膠[5-6]，需要面料的尺寸大于制件，面料的利用率較低，且需使用低壓注塑設(shè)備，低壓注塑設(shè)備與常壓注塑設(shè)備相比成本較高；傳統(tǒng)低壓背注工藝在注塑完成后需要修切掉多余的面料，需投入沖切設(shè)備和人力，因此成本較高。預(yù)裁軟質(zhì)小面料、常壓合模背注注塑技術(shù)(Precutting small soft skin normal pressure back injection mold technology，PC3S)的研發(fā)目的是代替?zhèn)鹘y(tǒng)包覆產(chǎn)品及傳統(tǒng)的低壓注塑產(chǎn)品,摒棄這兩個工藝的工序多、設(shè)備投資大、開膠、氣味等問題,實現(xiàn)軟觸感及表面裝飾效果,工藝簡單,質(zhì)量穩(wěn)定,無膠環(huán)保。PC3S與這兩個傳統(tǒng)工藝在工序上有較大差異,它只需一步注塑即可實現(xiàn)傳統(tǒng)工藝的功能要求,在實現(xiàn)方式上具有特殊性,因此對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也有特殊要求。

目前，該技術(shù)已在奔騰B90、奔騰X80、Bora FL等項目中得到了應(yīng)用。但有關(guān)PC3S產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特殊性的報道很少,文中將對PC3S產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特殊性進行分析。

1 PC3S產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特殊性分析

1.1 從中部插件與本體的裝配關(guān)系分析

中部插件在本體上有兩種裝配方式,一種是前裝,另一種是后裝。所謂前裝,是中部插件從前面壓在門板本體外面,需要中部插件整個外表面全是A面,這就要求邊緣包覆,并且B面需要有數(shù)個焊接結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,單純的注塑工藝一次無法實現(xiàn),需要二次包邊;所謂后裝,是門板本體邊緣從前面壓在中部插件上,中部插件邊緣不外露,不需要包邊,且中部插件是邊緣出孔,結(jié)構(gòu)相對簡單,通過注塑可以實現(xiàn),這為中部插件實現(xiàn)PC3S工藝提供了可行性。所以,PC3S的首要條件是中部插件與門板本體裝配關(guān)系是后裝。

1.2 從中部插件面料在模具上的定位分析

PC3S技術(shù)一個主要特點是小面料,即面料小于骨架,出模后不需要后修切工序,所以要求面料在模具內(nèi)要有準確的定位,且所有定位點一定位于實際產(chǎn)品上,而不需要特別的補充區(qū)域。如圖1共有5個大孔是用于面料在模具上定位的孔,即工藝孔,不參與裝配。

另外,由于定位孔處是有面料覆蓋的,面料在定位孔部位受掛針限制,但會有一定程度拉伸,所以為保證A表面質(zhì)量,掛針孔邊緣需與A表面保持一定距離.如圖2所示,如是掛針孔,則需保持掛針孔邊緣與A表面的距離不小于5 mm。

1.3 從中部插件裝配孔位分析

中部插件的裝配孔都是一次注塑成型,不需要后修切,所以要求面料定位準確,但因為面料自身的拉伸特性決定,面料在裁剪過程、模具合模過程及注塑過程中都存在不同程度的拉伸,且有些拉伸是可恢復(fù)的,有些拉伸是永久性的,所以導致面料邊緣位置精度會有一個變化范圍,如果裝配孔位距離可見邊緣太近,會導致漏邊或面料蓋位裝配孔,所以設(shè)計要求裝配孔與可見邊緣距離不小于4 mm,如圖2所示。

1.4 從中部插件壁厚分析

PC3S中部插件是一個一次成型的復(fù)合產(chǎn)品,最終壁厚取決于產(chǎn)品的功能要求,借鑒目前包覆產(chǎn)品的骨架強度要求,為保證產(chǎn)品功能,產(chǎn)品的注塑部分壁厚應(yīng)該在2.5 mm左右,面料壓縮后厚度一般不小于1.0 mm,所以兩者合在一起,注塑后壓縮壁厚應(yīng)該不小于3.5 mm,自由狀態(tài)下的壁厚應(yīng)該在4.0 mm以上,如圖3所示。

1.5 從中部插件形狀分析

中部插件產(chǎn)品的形狀,直接決定PC3S產(chǎn)品是否能夠成功,設(shè)計中應(yīng)該從以下方面考慮產(chǎn)品形狀:

(1)零件表面周邊圓角半徑及翻邊深度需要控制。圓角過小,會出現(xiàn)面料拉破問題,翻邊深度過大,特別是處于角落處的翻邊,面料受兩個方向的拉伸,如果深度過大,會出現(xiàn)拉破或褶皺。一般控制圓角及深度如圖4所示，要求零件表面翻邊處圓角的半徑R≥4.5 mm，翻邊深度不大于10 mm。

(2)零件形狀變化的過渡區(qū)弧長與弦高比需要控制。比值直接影響面料在模具內(nèi)的延伸,如果比值過高,面料無法伸展開,在表面形成褶皺。如圖5所示要求產(chǎn)品的弧長與弦高比a/b≤10。

1.6 從中部插件B面結(jié)構(gòu)分析

由于PC3S是背注產(chǎn)品,產(chǎn)品的熱流道系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)等都處在定模側(cè),定模側(cè)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,為方便布置水路,以保證良好冷卻,產(chǎn)品B面結(jié)構(gòu)盡可能簡單,避免有斜頂、抽芯等機構(gòu)。如需卡扣座,可采用焊接或?qū)ε鼋Y(jié)構(gòu)出模。

2 結(jié)論

在實際設(shè)計過程中，PC3S產(chǎn)品受A面造型影響,不同產(chǎn)品會有很多特殊之外,在產(chǎn)品分型及B面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,都需要考慮PC3S的特殊要求,針對不同結(jié)構(gòu),采取相應(yīng)對策,以適應(yīng)PC3S工藝要求。

【1】 陳秀娟，楊懷生，鄒翔等,復(fù)合織物材料在高檔真皮汽車內(nèi)飾中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,2009(12): 34-37.

【2】 齊貴亮,注射成型新技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2011.

【3】 袁鋒,低壓注塑技術(shù)[J].輕工機械,1998(1): 11.

【4】 閻繼周,低壓注塑法與常規(guī)注塑法有何區(qū)別[J].國外塑料,1993(2): 23-25.

【5】 高軍,注塑成型工藝分析與模具設(shè)計指導100例[M].北京:化學工業(yè)出版社，2009.

【6】 付宏生,注塑成型工藝與注塑模具[M].北京:化學工業(yè)出版社，2007.

Specificity of PC3S Product Structure

BI Honghua,ZHANG Jitang,YU Shanping,YANG Wei

(Changchun Faway-Johnson Controls Automotive Systems Co.,Ltd.,Changchun Jilin 130033,China)

Car door panel quality is one of the important evaluation indexes of automotive interior quality.In high-class or middle-class car door panels,it is tended to use soft material.And color and pattern can be changed according to customer’s requirements.PC3S technology was developed based on the requirements of customer.It had some specificity requirements for product structure to realize PC3S technology.The specificity of PC3S product structure was analyzed based on PC3S technology characteristics.

Precutting soft small skin;Normal pressure back injection;Product structure characteristics

2014-11-26

畢宏華(1972—)，學士，高級工程師，研究方向為注塑技術(shù)。E-mail:honghua.bi@jci.com。