柳州裕信方盛汽车饰件有限公司 广西壮族自治区柳州市 545006
摘要：改革开放以来，我国经济高速发展，汽车被广泛应用在人们日常出行中。随着国内汽车消费市场越来越年轻化的趋势，各大汽车厂商在不断追求市场需求同时，也越来越着重汽车外观和内饰的设计紧跟时代的潮流；而与汽车关联的各种新产品、新工艺、新材料、新技术、新设备等的应用也层出不穷。其中作为汽车内饰件中重要组成部分的立柱装饰板在新工艺、新材料的利用领域也发展迅速。汽车立柱饰板作为包覆车身立柱内部钣金的主要内饰件之一，其结构设计和成型工艺选型直接影响产品在实车上的美观性、协调性和舒适性。本文旨在通过对汽车立柱饰板与周圈零件的搭接关系和设计要点，结合低压注塑工艺特点和优势，探究低压注塑工艺在汽车立柱饰板产品开发上的应用。
关键词：低压注塑；汽车立柱；饰板设计
引言
随着汽车工业髙速的发展及驾乘人员对物质需求的不断提升，用户对汽车内饰美观性和舒适性提出了更高要求。目前越来越多的汽车产品通过采用织物面料包覆立柱饰板，增加汽车内饰的美观性和舒适性，提升内饰的感官质量。织物面料包覆立柱饰板的工艺主要有传统手工包覆和低压注塑成型，低压注塑成型相比传统手工包覆具有生产效率高、环保及一致性好等优点，具有很好的应用前景。
1低压注塑成型原理
低压注塑成型方法是使用低压注塑模具进行模内置皮、织布等面料进行注塑加工，将已塑化好的熔胶注射入闭合的模腔内，再经过固化定型后取得制品的工艺过程。该低压注塑模具包括热流道系统、冷却系统和液压系统。热流道系统包括多条热流道，热流道包括流道、设置在流道内的热嘴针阀、包围所述流道的热嘴体和沿流道方向依次布置包围流道的多级加热装置；热流道还包括对应的热流道板、电磁阀和针阀时间控制装置。低压注塑成型方法包括开模，在模腔口挂置预置材料，合模；动定模轻压预置材料四周插入模芯使预置材料均匀地向型腔收缩并到位锁膜，按时间段分序多次注胶、冷却、开模取出产品等步骤，实现将预置材料与塑料进行复合注塑的工艺，获得满足需要的合格产品。
2低压注塑成型的主要优势
低压注塑成型零件的表皮可采用软质材料，如一般可采用针织布料或PVC面料。与传统的包覆工艺相比，该工艺具有以下优点：①低压注塑是将表皮材料与塑料基材复合注塑为一体，结合强度高，产品经久耐用，不存在脱落的可能；②由于表皮材料与基材复合注塑过程中无需涂胶，产品成型过程中及获得的产品更加环保；③内部基材骨架的结构设计限制低，表面造型的自由度相比包覆工艺更大，并且造型特征更清晰、硬朗；④产品注塑压力低，生产效率高，废品率低；⑤分型线和熔接痕可被很好的遮盖；⑥获得的产品具有良好的手感和极佳的表面质感。
3低压注塑技术应用的实际问题
低压注塑技术在实际应用中少不了模具的使用，对于精密的模具来说还需要特别注意防止灰尘以及有害气体等污染源。模具在制造过程中应该包括下面的流程：根据所需要的产品以及产品的批量等来确定方案，然后进行模具图样设置；经过相关的计算之后，将具体的参数指标全部做好准备，方便制造。在以上的工作准备完毕后，还需进行相关材料强度刚度的校核对，利用演算和模型实际操作进行，再按照相关生产要求确定模具加工的工艺流程。准备好以上工作后组织零部件的生产，进行合格性指标监测与检测，最后进行模具的装配与相关的调试。
4于低压注塑的汽车立柱饰板设计应用
4.1基于低压注塑的A柱饰板结构设计
低压注塑成型区别于一般的注塑成型工艺，其对A柱饰板的基本厚度，边缘厚度、卡扣深度、圆角大小、翻边圆角及上下端与周边零件搭接处的型面过渡均有限定和要求。只有在符合低压注塑成型工艺所需求的条件下进行相关结构设计，才能生产出质感及外观符合要求的零件。
（1）低压注塑产品，其表面任意处的圆角最少为1倍壁厚，即R≥T，且产品表面不能有尖角。
（2）低压注塑产品，表面R角在3mm以上，产品包覆部分不能出现尖角和锐角，产品的起伏不得大于两度且周圈R角的设计需超过15mm，否则产品尖角处容易出现渗料；即尖角处表皮易破或发亮引起色差。
（3）低压注塑成型工艺当产品出现渗料时其改善方案。渗料往往容易出现在产品的转角处。浇口温度过高，模具温度过高，浇口料量控制过多都会导致低压注塑过程出现渗料的发生。针对不同部位出现渗料采取的改善措施也不一样，主要有以下几点：①尖角处壁厚太厚容易造成的击穿渗料，模具尖角处壁厚相对减薄一点，防止面料渗料或击穿；②产品预防设计，尽量使产品型面平顺过渡，减少台阶落差、避免过急的产品转折；③调整注塑工艺参数，降低模具温度与熔体温度、减少注塑料量、降低注塑压力。
（4）低压注塑产品在脱模方向上弯曲不宜过大且不能有明显尖角，否则容易导致过渡挤压导致表皮破损；为避免表皮面料出现拉伤情况，产品出模角度一般要求5度以上。
（5）产品外边缘翻边高度超出合理高度时，会导致在分型面高度处发生褶皱、压伤或压破，因此通常转角出的翻边高度设计≤60mm，直边出的翻边高度≤95mm，内边缘翻边高度最好≤20mm。
（6）低压注塑产品表面断面表面弧线长度S与跨距L的比值一般小于针织面料的伸长率。
（7）低压注塑产品厚度不能发生突变，否则容易出现缺料缺陷；产品最小壁厚设定经验方法：A-B-C≥1+0.1mmA代表产品最小壁厚；B代表面料层回弹量；C代表面料层压缩时厚度。
（8）低压注塑产品B面加强筋需进行合理化设计，产品B面加强筋结构的壁厚与本体的壁厚之比t按以下经验值。复合层为表皮或面料带海绵层：t≤1.13；复合层为经编面料：t≤0.8；复合层为机织面料：t≤0.66。
（9）低压注塑产品还应遵循产品边缘轮廓尽量平顺，产品背面分型面往里设计10mm～15mm，产品转角处壁厚不宜过厚等原则来进行设计。
（10）模具设计时应注意浇口不能采用搭边进料、潜伏等常规进料方式，产品表面面料不能进胶，注塑模具一般采用倒装模方式，针阀热流道直接进胶到产品B面。
4.2低压注塑机的选择
在低压注塑过程中，注塑机的选用也是极其关键，注塑机应具有自动调节压力和反馈系统，以保证对压力的及时控制。冷却系统对温度的控制也是必要的考虑功能，对于注塑机中的模具要有专门的压紧表皮装置和滑动块装置，对于模具材料的选择一般为P20模具钢即可。
4.3 A柱饰板设计经验总结
总之，为了获得质感和外观较好的汽车零部件，在进行低压注塑成型工艺的A柱饰板产品设计时，其结构不但要满足成型工艺需求，避免产生废品，提高生产效率；还要保证所设计出来的A柱饰板的零件结构在连接到车身时避免使用螺钉，多采用塑料卡扣或金属卡子直接装配到车身钣金上；安装点布置须均匀，立柱护板在进行道路试验以及使用过程中不脱落、松动、异响等。外观不能存在表面缺陷，圆角连接角度不仅要正确，而且要适当；强度方面不能有薄弱位置；装卸及组装时不能存在干涉，安装且安装后不能有变形。
结语
我国对于低压注塑技术研究起步较晚，目前尚处于发展阶段。由于低压注塑的巨大优势，各国对低压注塑技术研究应用正在逐步扩大，并呈现出“井喷”的趋势。低压注塑在汽车内饰件的成型应用上尤为广泛，想要提高汽车的内饰质量，就必须要落实好低压注塑技术研究应用，并进行相关的技术检测。低压注塑成型技术在汽车制造业应用上，优势要远远的大于劣势，值得广泛推广应用。
参考文献：
[1]邓凤霞，刘勇.汽车注塑件典型外观缺陷分析及消除对策[J].湖北汽车工业学院学报，2015，29（01）：47-51.