双色注塑技术在汽车零件制造中的应用

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月5期   作者:杨勇
[导读] 国家经济的迅速发展促进了工业水平的不断提高,各类新型材料涌入工业生产当中
        杨勇
        浙江世纪华通车业有限公司 浙江省绍兴市312000
        摘要:国家经济的迅速发展促进了工业水平的不断提高,各类新型材料涌入工业生产当中,其中塑料制品作为优势较多的材料应用于工业和生产生活当中,大型塑料制品厂及相关企业蓬勃发展,越来越多技术人员投入到塑料制造和成型技术研究当中,随着技术研究的不断深入与成熟,双色注塑成型技术受到广大生产上的高度关注。作为新兴的塑料制造成型技术具有传统技术无法比拟的高效便捷优势,目前双色注塑技术在各类生产中均有应用,文章注重双色注塑技术在汽车零件制造中的实际应用,结合实际进行了深入分析探讨,提出理论观点,以供后续汽车零件制造参考。
        关键词:双色注塑成型技术;汽车零件制造;应用
        引言
        双色注塑技术是现阶段最为先进的一种塑料加工工艺,传统注塑工艺模型单一,加工过程复杂,而先进的双色注塑技术拥有两套注塑系统,两套模板作业,施工时间大大压缩,塑料成型技术显著提高。除此之外,双色注塑技术形成的产品外观更加美观高档,结合了两种物料特性的材料结构更加牢固,客户体验感更好,因此在汽车零件制造中广受欢迎。
        1双色注塑成型技术工艺和技术类型
        双色注塑加工过程中能够分别将两种高分子材料塑化,具体工作流程如下:首先,将第一材料注射到单色模具中以创建主注射产品,然后通过移动模具将主注射产品转换为双色模具,然后将第二材料转换为双色模具,轻按盖子或先折叠以创建辅助注射产品。注塑产品是由两种材料的组合形成的,从而产生具有两种材料特性的双色最终产品。
        1.1型芯旋转式双色注塑技术
        型芯旋转术双色注塑技术也可称为转模芯双色注塑技术,在汽车零件制造中应用广泛,具体工作流程和原理如下:首先,使用注射装置将第一种原材料塑料注入模具中的小孔中,成型后成为第一种塑料,然后将模具旋转180度,使用相同的注射装置注射第二原料塑料。 在第二种塑料成型后,制成最终的封套,并完成最基本的双色注塑成型。整体来讲,技术流程并不复杂,操作简单易上手,经过培训的技术人员都可以进行自由操作,遇到设计感较强的住宿产品也能通过简便工具进行加工。
        1.2收缩模具型芯式双色注塑技术
        收缩模具型新式双色注塑技术主要原理是压缩操作,技术施工过程需要用到液压装置。具体施工流程如下,首先,技术人员需要做好液压装置控制,将上下活动的型芯推至顶部上升位置,然后注入初始原材料,确保第一种原材料塑料固化后利用活动的液压装置下放型芯,然后再将第二种塑料原料注入,第二次控制液压装置上升型芯,确保第二次固化成型后,完成初步的双色注塑,将成型塑料件取出进行后续加工,整体过程仍然较为简单,但需要做好技术培训,确保操作人员能够准确把握液压设备的运行时间。
        1.3型芯滑动式双色注塑技术
        汽车零件制造中不仅有微小零件更是包括大型的双色注塑塑料件,型心滑动式双色注塑技术适用于大型塑料件的加工需求。主要工作原理是将型芯分成两次进行使用,初次使用时技术人员需要将注塑使用的型芯滑动到指定位置,然后将第一种材料进行合模注塑,确保材料进入模具并且冷却后将模具打开,划出第一个型芯,然后第二个型芯滑动至施工部位,冷却成型后取出。
        2双色注塑技术在汽车零件制造中的应用
        2.1浇注系统
        尺寸较大规模较大的整车零件浇筑过程较长,容易出现气陷、变形等表面质量问题,因此需要设计符合现阶段需求的浇注系统。所设计的系统分为两个独立部分,一部分专门进行硬塑料浇注,另一部分则专注于软塑料浇注,均采用热流道系统。首先是硬塑料注塑部分根据零件的不同外形设定了7点针阀式喷嘴,并且各个喷嘴能够收到独立管控,技术人员经过多次模型分析和现场调试最终明确了进胶的时间,通过后续的喷嘴直接将所注入的胶体喷入到前方喷嘴当中,整体流动方向只有一个,避免了熔接痕的出现。软塑料部分则使用6点针阀式喷嘴,同样能够实现独立管控,并且进胶时间确定,通过喷嘴转接侧浇口进胶的方式成型,具体参照下图。
        

        
        2.2闸刀片式双色注塑模具
        双色注塑技术的不断深入发展,使得汽车零件制造业整体呈现了欣欣向荣的发展态势,但双色注塑技术仍存在不少缺陷。例如,双色注塑技术拥有两套型腔,能够实现自由化的注塑,但也加大了施工难度,提高施工风险,整体模具尺寸较大,为提升施工效率,对传统的双色注塑模型进行了改进,提出了闸刀片式双色注塑模具。此模具具有硬质及软质两种双色材料,可在同一型腔内进行填充,硬质材料注塑时闸刀片能够深处进行软质材料隔绝,软质材料注塑时闸刀片重新回归到型腔区域内,这种方式大大缩减了施工时间,自动化程度更高。但由于发展时间较短,因此还存在不足之处:首先,闸刀片解决了两套型腔的问题,但是软质材料区域狭长,整体式的闸刀片不易解决问题,实际施工过程中,注塑压力过大时甚至可能会出现成品飞边,漏胶等的问题,虽然进行不断改进,但仍出现了较为严重的闸刀后退。从整体来讲瑕不掩瑜,模具整体设计紧凑,生产效率大大提高。
        2.3汽车扶手条内饰件设计
        为了便于注塑工艺的顺利开展,设计了一套双色汽车扶手条,内饰的专用工艺及模具。该零件的形状相对复杂,具有各种倒扣,法兰和凹边。根据模型,需要相应地设计不同的核心牵引机制,这是相对困难的。经过仔细研究,优化了核牵引机构的设计,为处理相同类型的零件提供有用的参考。成品由两种有色材料组成,即骨架(硬质)和装饰层(软质)。硬部分由改性ABS塑料制成,软部分由PPT制造。 这两部分均具有3D弯曲视图,总尺寸为222mm x 90mm x 63mm,壁厚为1mm。 操作困难主要是由骨架周围的切割表面,装饰层的AA部分的法兰表面B,凹形边缘等引起的,由于它来自许多特殊领域,需要开发合适的核心牵引机构,做好相应的抽芯脱模处理。
        2.3.1型芯旋转型双色注塑模具
        不同零件施工特点不同,所选用的双色注塑模具和施工工艺也有所区别,结合零点特点主要选用型芯旋转型双色注塑模具,此模具有两套互换型腔,分两次进行注塑,第一次进行硬质部分,也就是采用ABS改性塑料的骨架部分的注塑,第二次则进行装饰部分使用软质材料PPT注塑。两次注塑均经过抽芯脱模,针对相应位置进行了独立的抽芯机构设计。首先是倒扣面A处于骨架位置,使用单一的抽芯机实现脱膜。凸缘表面B和凹入边缘表面C附接到装饰层,并在设计中使用相同的芯部牵引机构脱模。这三个位置上的所有核牵引机制都是位于移动模型侧面的侧面类型分解。由于坡度D的向上坡度,前模型的岩芯牵引机制是单独设计的,并放置在空腔的侧面。切削面A的滑动机构由油和气缸驱动,其结构如图3所示。
        

        
        结束语
        现阶段,汽车工艺发展进步,人们对汽车设计生产提出了更高要求,汽车注塑零件也正朝着高精度,高美观,高附加值的方向快速发展。为了确保汽车注塑零件满足人们需求,越来越多的制造厂商开始选用先进的双色注塑加工工艺,此工艺作为先进技术,能够大大提高注塑零件品质和外观美观度,越来越多技术人员投入此项技术研究,针对不足之处进行深入探讨,提出各种发展新思路。本篇文章结合实际分析探讨双色注塑技术在汽车零件制造中的应用,提出改进建议供后续发展参考。

        参考文献:
        [1]韩国声,杨骏.双色注塑技术在汽车零件制造中的应用[J].内燃机与配件,2019(9):95-97.DOI:10.3969/j.issn.1674-957X.2019.09.044.
        [2]石则满.双色注塑成型技术及其发展[J].工业设计,2016(9):159,161.
       
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