師新華 王大鵬
摘 要:隨著社會不斷進(jìn)步,汽車工業(yè)持續(xù)發(fā)展,塑料零件被廣泛應(yīng)用到汽車的內(nèi)、外飾件等,發(fā)揮著不可替代的作用,可以節(jié)約燃油、回收利用等。但由于受到各種主客觀因素影響,汽車塑料內(nèi)飾門板經(jīng)常出現(xiàn)翹曲變形,大大縮短其使用壽命,存在安全隱患,急需要通過不同渠道,客觀分析產(chǎn)生翹曲變形的原因,制定可行的解決方案予以解決,提高汽車塑料內(nèi)飾門板質(zhì)量,更好地發(fā)揮自身作用,投入到使用中,確保汽車的安全、穩(wěn)定運行。
關(guān)鍵詞:汽車;塑料;內(nèi)飾門板;翹曲變形;原因;解決方案
隨著人們生活水平不斷提高,人們對汽車內(nèi)飾也提出更高的要求,特別是內(nèi)飾零件材質(zhì)、氣味、精細(xì)度。在新時代下,隨著塑料在汽車行業(yè)中的應(yīng)用不斷增多,汽車內(nèi)、外飾件基本上都實現(xiàn)了塑料化,在節(jié)約成本、減輕重量等方面發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。就汽車塑料來說,大部分都采用的注塑成型,主要是因為它成型周期短、制造成本低、生產(chǎn)效率高,但也極易出現(xiàn)各種缺陷,比如,縮痕、翹曲變形、虎皮紋。為此,要多角度、多層次分析汽車塑料內(nèi)飾門板翹曲變形的原因,采取各種有效的措施加以解決,不斷提高汽車塑料內(nèi)飾門板整體質(zhì)量。
1 翹曲變形
就翹曲變形而言,是指注塑件的形狀和所設(shè)計的形狀存在較大的差異性,有凹陷、凸出兩種。在設(shè)計汽車注塑件的時候,經(jīng)常采用PP材料,不同于工程塑料,并不具備較高的彈性模量,較低的抗變形能力,必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計中加強注塑件強度。如果壁厚保持不變,可以借助加強筋,適當(dāng)增加注塑件強度,有效改善注塑件變形情況。但如果用于其中的加強筋設(shè)計不科學(xué),會起反作用,導(dǎo)致注塑件進(jìn)一步變形。就汽車而言,儀表板前沿是極易發(fā)生變形,其塑料內(nèi)飾門板翹曲變形出現(xiàn)的位置較多,比如,轉(zhuǎn)角、翻邊。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成型工藝、原材料性能等都會影響到汽車產(chǎn)品質(zhì)量。
2 汽車塑料內(nèi)飾板門翹曲變形原因、解決方案
2.1 原材料性能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
就汽車而言,選材是設(shè)計、制造塑料內(nèi)飾門板的首要前提,要根據(jù)材料特點,采用適宜的設(shè)計方法、制造工藝。為了確保汽車產(chǎn)品能夠滿足消費者客觀需求,避免塑料內(nèi)飾門板出現(xiàn)翹曲變形,必須全方位了解所選原材料各種性能,制作薄壁塑件的性能指標(biāo),比如,剛度、耐熱性、流動性,特別是材料流動性、沖擊強度。
功能、造型、工藝是塑件結(jié)構(gòu)組成要素,產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵性設(shè)計,造型、工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計都必須符合塑件功能結(jié)構(gòu)要求。在運行過程中,汽車塑料內(nèi)飾門板結(jié)構(gòu)設(shè)計會出現(xiàn)各種問題,導(dǎo)致塑料內(nèi)飾門板出現(xiàn)翹曲變形問題。主要是因為汽車塑料內(nèi)飾門板裙邊強度較低,無法有效抵制頂出力,頂出力不均衡,導(dǎo)致產(chǎn)品翹曲變形。在此基礎(chǔ)上,裙邊在動模一側(cè)的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,影響冷卻系統(tǒng)的合理分布,造成動、定模存在較大的溫差,進(jìn)一步加大了產(chǎn)品的翹曲變形。同時,翻邊拐角、翻邊轉(zhuǎn)角位置極易出現(xiàn)翹曲變形。在解決該翹曲變形問題的時候,可以采取這些方法。根據(jù)各方面情況,合理設(shè)置模具結(jié)構(gòu),改善內(nèi)飾門板翹曲變形情況,也可以在產(chǎn)品內(nèi)側(cè)合適位置,設(shè)置加強筋,不斷提高產(chǎn)品強度,更好地抵抗產(chǎn)品變形,降低翹曲變形程度。此外,還可以適當(dāng)增加產(chǎn)品轉(zhuǎn)角尺寸,不斷提高產(chǎn)品的整體強度,有效防止應(yīng)力集中,還要盡可能減少產(chǎn)品動模上的黏附力,拐角區(qū)域部分位置的厚度,確保產(chǎn)品在填充結(jié)束后,能夠在最短的時間內(nèi)冷卻,提高拐角處的強度,為減少翹曲變形埋下伏筆。還可以根據(jù)產(chǎn)品翻邊轉(zhuǎn)角特點,合理設(shè)置固定點,拉緊門板,避免裝配間隙過大。
2.2 模具結(jié)構(gòu)
就塑件質(zhì)量而言,模具結(jié)構(gòu)設(shè)計也是不可忽視的重要影響因素。對于汽車塑料內(nèi)飾門板來說,裙邊、翻邊等部位的強度較低,極易出現(xiàn)翹曲變形。在設(shè)計模具的時候,可以借助直徑20毫米左右的頂桿,準(zhǔn)確定位產(chǎn)品,并在產(chǎn)品留下圓環(huán)筋,不能太厚,不會對產(chǎn)品裝配造成影響,在頂出的時候,能夠有效固定產(chǎn)品,改善頂出時候?qū)е碌穆N曲變形情況。就裙邊區(qū)域來說,通常情況下,動模一側(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,動、定模之間的溫度差異較大,大大增加塑料內(nèi)飾門板翹曲變形。針對這種情況,可以綜合考慮相關(guān)影響因素,科學(xué)設(shè)計冷卻系統(tǒng),使其處于均勻平衡狀態(tài),在一定程度上減少塑料內(nèi)飾門板內(nèi)的殘余應(yīng)力,達(dá)到減少翹曲變形的目的。還可以加快動模裙邊區(qū)域的冷卻,合理設(shè)置冷卻循環(huán)裝置,有效控制裙邊模溫度,逐漸縮小定模、動模的溫度差,為減少塑料內(nèi)飾門板的翹曲變形做好鋪墊。
產(chǎn)品模具型芯、抽芯裝置強度較低,設(shè)置不科學(xué),不具備較高的精準(zhǔn)度,導(dǎo)致內(nèi)飾門板翹曲變形。在解決該翹曲變形問題的時候,需要合理設(shè)置頂桿位置、脫模斜度,把握好頂桿數(shù)量,逐漸增強模具的強度,具有較高的定位精度。如果有必要,可以全方位分析內(nèi)飾門板翹曲變形規(guī)律,制作反翹曲模具,起到抵消變形的作用。對于塑料內(nèi)飾門板定、動模翻邊來說,需要分別設(shè)置冷卻水管,控制好翻邊部位模具的溫度,也可以有效降低其翹曲變形程度。
3 結(jié)語
總而言之,就汽車而言,必須對塑料內(nèi)飾門板翹曲變形引起高度重視,要全方位分析產(chǎn)生翹曲變形的原因,通過不同途徑,制定可行的解決方案,盡可能選擇那些性價比較高,具有較高沖擊強度,較好流動性的材料,要把握好裙邊轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角壁厚,優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu),還要合理設(shè)計頂出結(jié)構(gòu),使頂出力處于平衡狀態(tài),動模部分位置合理設(shè)置冷卻裝置,有效降低內(nèi)飾門板變形程度,還要優(yōu)化注塑參數(shù),控制好澆口數(shù)量等,減少其翹曲變形。以此,提高汽車塑料內(nèi)飾門板的整體質(zhì)量,使其更好地發(fā)揮已有的使用性能,更好地展現(xiàn)自身價值,降低翹曲變形等缺陷發(fā)生率,延長汽車門板使用壽命,確保汽車處于安全、穩(wěn)定運行中。以此,不斷促進(jìn)新時期汽車行業(yè)向前發(fā)展,具有較好的運營效益。
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作者簡介:師新華,1985.5,畢業(yè)學(xué)校:黑龍家工程學(xué)院,專業(yè):材料成型及控制工程。