基于汽车零部件注塑技术的生产应用

基于汽车零部件注塑技术的生产应用

赵峰

浙江世纪华通车业有限公司   浙江省绍兴市   312300

摘要：注塑成型技术不仅具有节约资源、降低能耗的特点，而且实现了批量低成本生产，成为了现代汽车零部件成型加工的基础，并逐步由通用设备延伸发展成为了汽车零部件成型的专用技术。基于此，本文在概述汽车零部件注塑成型技术要点的基础上，探究汽车零部件注塑技术的应用技术，为推动汽车零部件注塑技术的发展应用提供理论依据。

关键词：汽车，零部件，注塑技术，生产应用

前言

注塑成型技术广泛应用于大批量、高质量、一致性产品的生产。而在汽车行业中，一致性、安全性和质量都是极其重要的，为此，注塑成型技术在汽车行业得到了广泛应用，甚至有学者将汽车塑料量的多少做为评价汽车制造水平高低的标准，据统计国内汽车材料有超过10%的塑料材质，应用范围也逐步从汽车内部拓展到汽车外部，应用材料也逐渐扩展到聚氨酯、增强复合材料等，并且根据颜色要求加入不同颜料进行调色。汽车零部件注塑比例的不断增加，注塑技术的不断发展，已然成为现代汽车产业生产发展的关键环节。基于此，本文从汽车零部件注塑技术要点出发，探究汽车零部件注塑技术的应用优势，为推动我国汽车零部件注塑技术的不断发展应用提供理论依据。

1 汽车零部件注塑技术要点

汽车塑料件不仅复杂，而且具备与众不同的特殊性，为此在注塑成型设计上需要充分考虑以下方面。

第一，传统的汽车保险杠、表盘等以常规树脂材料多见，应用改性树脂材料，由于吸湿性小，极大的缩短了预塑计量前的干燥处理时间，与此同时，改性树脂此材料吸湿性强，在干燥成型前，可采用除湿机进行干燥处理，很好的满足了成型后含水量要求。

第二，现阶段，我国汽车塑料以无玻璃纤维增强塑料制品居多，与含玻璃纤维的树脂材料相比较少，无玻璃纤维注塑成型的螺旋杆存在较大不足。为此，在注塑设计过程中，要注重螺旋杆选择，　一般来说，根据长径比的不同可选择A、B、C三条螺杆，实际注塑过程中，因为螺杆后退导致轴向温度不均，为此应根据不同的螺杆选择不同的注射行程，注射行程应设计为B螺杆直径的4倍，A螺杆直径的4.4倍，C螺杆直径的3.7倍。除此之外，针对低粘度结晶塑料，因其熔融速度快，属于水性易流涎，且温度敏感，选择PMMA专用螺杆，压缩比例大，同时止逆精密，混色效果好，选择中间或大直径螺杆；而高年度非结晶性塑料，流动性差，长时间受热易分解，工艺调节难度大，此时选择PC/ABS专用螺杆，承受高扭力，耐磨，选择大长径比螺杆。高粘度、非结晶塑料，韧性好，难熔融，可选择PMMA专用螺杆，可承受高温、高压力注射，采用中间直径螺杆。

第三，与常规的产品不同的是，汽车零部件腔面复杂多变，无论是受力，还是应力都存在较大差异。为此，在加工设计过程中，需要重点考虑加工能力。而注塑件的加工能力主要表现在两个方面：首先，在注塑成型时，合模力必须超过模具腔压力所形成的开模力，一旦小于模具腔压力所形成的开模力，势必造成模具分型面溢料的产生，用于计算合模力公式如下：

P合模≥P型腔×F/100

其中：公式中P合模代表注塑机合模力，单位为KN；

            P型腔为模腔平均压，单位为MPa，与制品构造、精密度及其模腔数等相关，取值25MPa≤P型腔≤40MPa；

            F为模具型腔，进料口、浇道水平投影面积，单位为CM2。

其次，为确保较好的锁模，锁模力低于额定锁模力，按照注塑机最大注射容量、注射模力吨位相一致的原则，依据出厂前注塑机标注的容量进行注射，切不可超过基准树脂锁标注容量。

第四，基于汽车塑料零部件的复杂特性，在分别设计合模机构、注塑机驱动形式时，现阶段，我国以液压机械式、全液压式的液压曲肘较为多见，最新的纯电动伺服注塑机，具有不受油温影响，油管老化爆管漏油，车间5S管理简单等优点，而有学者经过多年不懈努力，打破传统束缚，提出二板、三板合模直压、复合锁模机械结构，具有较高的应用价值。不仅开模行程超过了液压曲肘合模结构两倍以上，而且实现了大型汽车结构塑件的生产加工要求。除此之外，应该四个复合油缸进行同步锁模，实现了小流量大吨位安全、稳定锁模，锁模力量远超同等吨位的液压曲肘合模结构，为大型复杂性汽车零部件的精确成型提供的保障。

第五，基于汽车零部件腔面的综合性、复杂性特点，注塑机设计过程中，要以此为依据，特殊情况特殊考虑，综合多方面的特殊功能，如多组抽心功能、时序控制、配套取件手功能等，这些特殊部件的作用大、优势明显，如在汽车保险杠注塑成型的过程中，应用机械手开模、取模，采用多组抽芯进行大型结构的平稳顶出，避免常规顶出产生的开裂或者顶白。现阶段，国内大部分注塑系统应用3轴取件或6轴取件机械臂或工业机器人均取得了较好的应用效果。

最后，为获取品质好的汽车零部件产品，合理应用冷水机、模温机、集成温控系统，其中，开模成型时，为提高零部件精度，连续生产过程中需要冷水机冷却模具，能显著提高工作效率和工作质量；另外为获得更好的表面质量，可应用油温机、水温机，确保模具保持最佳的成型温度，进而保障塑件稳定的高质量；除此之外，现阶段有学者提出集成温控系统，应用多种控制算法、工程软件等，通过模糊控制理论，实现对注塑机稳定的实时控制，不仅实现了自动检测、数据实时采集、处理等功能，而且具有较高的温度控制精度。

2 汽车零部件注塑技术的应用及其优势

2.1 汽车零部件注塑技术应用

引擎盖部件的应用，在过去的20多年中，传统的金属引擎盖逐渐被塑料引擎部件所替代，包括ABS引擎盖、尼龙和PET引擎盖，与金属材质引擎盖相比较，塑料引擎盖成本低，而且重量轻，易于更换；外部零部件的应用，很多汽车零部件包括外壳、保险杠、格栅等都有注塑成型技术的应用，不仅保护汽车免受飞溅碎片的破坏，而且耐久性较好；在汽车内部零部件中的应用，汽车内部仪表盘、把手、空气通风口等都有注塑技术的应用，耐腐性、耐久性更好。

2.2 汽车零部件注塑技术应用优势

首先，注塑加工一次成型，不仅时间短，而且精度高，更为重要的是，塑料零部件具有较好的弹性变形性能，在遇到碰撞、撞击时，能够较好的吸收碰撞能力，起到很好的缓冲效果，对乘客、车辆开说都是非常好的保护效果，如现代汽车前后保护杠、仪器表盘都是采用注塑技术，缓冲车内外物体的碰撞冲击，与此同时，塑料具有较好的减震、降噪的作用，为乘客提供更为舒适的乘车环境。

其次，塑料具有较好的耐腐蚀性，在遇到各种强酸强碱时，局部受损但不会腐蚀，在实践应用中，通过添加不同的填料、塑剂等，进一步提高塑料的性能，以适应不同结构部件的不同需求，与此同时，通过添加不同颜色，省去了喷涂的麻烦，另应复杂部件注塑特点外观、尺寸要求，有效的提高了零部件注塑开发门槛，信息化时代，多种三维软件更为注塑产品设计成型提供了可行性。

3 小结

全球用车量逐年增加，而车用塑料用量日渐增多，从内饰道外饰，从外观道功能，从动力系统大到制动系统，车用塑料使用范围不断扩大，特别是模块化制造的出现，为汽车零部件注塑技术的开发应用提供了更多潜力。基于此，本文从汽车零部件注塑技术要点出发，探究汽车零部件注塑技术的应用及其优势，为推动我国汽车零部件注塑技术的不断发展应用提供理论依据。

参考文献

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