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注塑技術(shù)在汽車塑件領(lǐng)域的應(yīng)用與實踐
  瀏覽次數(shù)：7655  發(fā)布時間：2015年08月24日 17:39:21
[導(dǎo)讀] 隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在環(huán)保與節(jié)能的全球經(jīng)濟增長前提下，汽車工業(yè)的以塑代鋼成為汽車革命的發(fā)展趨勢。塑料及其復(fù)合材料不僅可減輕零部件約40%的質(zhì)量，還可使生產(chǎn)成本降低40%左右。國際上越來越重視新型車用塑料材料與配件的開發(fā)，塑料零件在汽車中的用量迅速上升，發(fā)達國家已將汽車用塑料量作為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的重要標志，目前國內(nèi)汽車的材料約10%以上由塑料構(gòu)成。塑料在汽車中的應(yīng)用范圍正在由汽車內(nèi)部裝飾擴展到汽車外部結(jié)構(gòu)；除聚烯烴材料近來在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用量大增外，聚氨酯、增強復(fù)合材料等在汽車行業(yè)的運用也日

     隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在環(huán)保與節(jié)能的全球經(jīng)濟增長前提下，汽車工業(yè)的以塑代鋼成為汽車革命的發(fā)展趨勢。塑料及其復(fù)合材料不僅可減輕零部件約40%的質(zhì)量，還可使生產(chǎn)成本降低40%左右。國際上越來越重視新型車用塑料材料與配件的開發(fā)，塑料零件在汽車中的用量迅速上升，發(fā)達國家已將汽車用塑料量作為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的重要標志，目前國內(nèi)汽車的材料約10%以上由塑料構(gòu)成。塑料在汽車中的應(yīng)用范圍正在由汽車內(nèi)部裝飾擴展到汽車外部結(jié)構(gòu)；除聚烯烴材料近來在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用量大增外，聚氨酯、增強復(fù)合材料等在汽車行業(yè)的運用也日益增加，“以塑代鋼”為塑料工業(yè)提供了更加廣闊的發(fā)展前景。越來越多的汽車零部件正逐步由金屬制造轉(zhuǎn)向使用塑料來制造。注塑件在汽車零部件所占的比例越來越高，注塑產(chǎn)業(yè)也成為汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

在這一趨勢下，泰瑞機器股份有限公司近年來加大在汽車工業(yè)相關(guān)的配套領(lǐng)域的研發(fā)工作，由于汽車復(fù)雜零件的塑料件有它的與眾不同的特殊性：所以其注塑在設(shè)計上，我們充分考慮到如下因素：
     1、如汽車保險杠、儀表板等常用的樹脂材料為改性PP和改性ABS等改性樹脂，樹脂材料有不同的吸濕性，為滿足成型時的水份含量要求（一般要求≤0.2%），樹脂原料在進入注塑機螺桿預(yù)塑計量之前，都要經(jīng)過熱風干燥或除濕干燥處理。改性PP(PP+EPDM)樹脂的吸濕性較小，一般采用熱風干燥機在80-100℃的條件下2-3h即可。改性ABS(PC+ABS)的吸濕性較強，在成型干燥前，應(yīng)用除濕干燥機進行除濕干燥處理。我們在設(shè)計汽車復(fù)雜塑料零件成型系統(tǒng)上充分考慮了除濕干燥系統(tǒng)功能運用。

2、目前國內(nèi)汽車用塑料件基本上為無玻璃纖維增強的塑料制品。與使用含有短切玻璃纖維增強的樹脂相比，成性無玻璃纖維增強塑料件所用注塑機的螺桿的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)有較大的不同。注塑機在設(shè)計上，對螺桿料筒的合金材質(zhì)和特殊的熱處理加工工藝，保證它的耐腐性和強度。

3、由于汽車零部件與常規(guī)產(chǎn)品不同，它的型腔面十分復(fù)雜，受力不等、應(yīng)力分布不均，在設(shè)計中重點考慮它適應(yīng)產(chǎn)品所需的加工能力。注塑機的加工能力體現(xiàn)在合模力和注塑能力（以最大理論注射容積來表示）兩方面。注塑機在成型制品時。其合模力必須大于模具型腔壓力產(chǎn)生的開模力，否則模具分型面將會分開而成產(chǎn)生溢料，確定注塑機合模力的公式如下：

P合模≥P型腔×F/100式中：P合模為注塑機的合模力（或稱鎖模力）KN；
P型腔為模腔平均壓力，MPa，與制品結(jié)構(gòu)形狀、精度要求和每模型腔數(shù)等有關(guān)。取值范圍一般在25-40MPa之間，F(xiàn)為模具型腔、澆道和進料口的水平重疊投影面積CM3。

為保證可靠的鎖模、注塑時的工藝鎖模力必須小于注塑機的額定鎖模力。注塑機的最大理論注射容積（注塑能力）與注塑機合模力噸位相匹配，是注塑機在出廠前以聚苯乙烯（PS）為基準樹脂標稱出來的注射容量。

                    汽車用塑料量已成為衡量汽車設(shè)計和制造水平高低的重要標志

4、根據(jù)汽車復(fù)雜塑料零部件特性而對注塑機的驅(qū)動形式和合模機構(gòu)的設(shè)計，國內(nèi)目前使用較多的為液壓機械式或者全液壓式的液壓曲肘，或者是中心部直壓合模機構(gòu)的注塑機，我們經(jīng)過多年努力，突破傳統(tǒng)框框約束，成功研發(fā)出二板合模直壓、復(fù)合鎖模形式機械結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性在于它的開模行程遠遠大于液壓曲肘合模結(jié)構(gòu)，至少在2倍以上，滿足汽車大型塑件（如保險杠、儀表板等）生產(chǎn)需求。其次鎖模采用4個復(fù)合油缸同步鎖住，用小流量實現(xiàn)大噸位的平穩(wěn)鎖模，鎖模力可以高于同噸位的液壓曲肘合模結(jié)構(gòu)。對汽車大型復(fù)雜塑料零部件的成型復(fù)合面精度給予充分保證。

 5、由于汽車零部件的型腔面十分復(fù)雜，我們在設(shè)計時考慮其特殊性，配置一些特殊的功能程序：如多組抽芯功能、時序控制功能、注塑機配套換模裝置功能、配套取件機械手裝置功能等等）。這些特殊功能在生產(chǎn)汽車塑料零部件中優(yōu)勢十分明顯，用這種機型注塑機在保險杠生產(chǎn)過程中，為了縮短生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率，通過取件機械手自動取出模具開模頂出后的大型塑料制品件，多組抽芯使大型塑料制品平穩(wěn)整體頂出，不會產(chǎn)生頂白或開裂現(xiàn)象。目前我們在這注塑系統(tǒng)中使用的多為3軸取件機械手，個別使用6軸取件機械手。

汽車復(fù)雜零部件的注塑件特殊的外觀和尺寸要求提高了汽車注塑件的開發(fā)門檻和風險。Moldflow在產(chǎn)品設(shè)計階段，分析塑件的成型可行性，通過對部品的變形及成型工藝的分析，評估并優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，同時指導(dǎo)了下游廠商的模具及注塑優(yōu)化。經(jīng)過泰瑞技術(shù)人員堅韌不拔、同心協(xié)力的不懈努力，我們公司已經(jīng)研發(fā)成功、推出新一代的D系列汽車復(fù)雜塑料零部件專用注塑生產(chǎn)線。在2013廣州國際橡塑展上已展示我們部分產(chǎn)品和技術(shù)。

在現(xiàn)場生產(chǎn)演示中，充分展現(xiàn)采用汽車復(fù)雜塑料零部件專用注塑生產(chǎn)線的注塑過程，體現(xiàn)出運用D系列汽車復(fù)雜塑料零部件專用注塑生產(chǎn)線生產(chǎn)汽車塑料件的優(yōu)勢在于：

1、汽車零部件在采用樹脂材料進行塑料成型，使得形狀復(fù)雜的部件加工十分便利。例如儀表臺用鋼板加工，往往需要先加工成型各個零件，再分別用連接件裝配或焊接而成，工序較多。而用塑料可以一次加工成型，加工時間短，精度有保證。

2、塑料制品的彈性變形特性能吸收大量的碰撞能量，對強烈撞擊有較大的緩沖作用，對車輛和乘員起到保護作用。因此，現(xiàn)代汽車上都采用塑化儀表板和方向盤，以增強緩沖作用。前后保險杠、車身裝飾條都采用塑料材料，以減輕車外物體對車身的沖擊力。另外，塑料還具有吸收和衰減振動和噪聲的作用，可以提高乘坐的舒適性。
　　
     3、塑料耐腐蝕性強，局部受損不會腐蝕。而鋼材制件一旦漆面受損或者先期防腐做得不好就容易生銹腐蝕。塑料對酸、堿、鹽等抗腐蝕能力大于鋼板，如果用塑料做車身覆蓋件，十分適宜在污染較大的區(qū)域中使用。

4、根據(jù)塑料的組織成分，通過添加不同的填料、增塑劑和硬化劑來制出所需性能的塑料，改變材料的機械強度及加工成型性能，以適應(yīng)車上不同部件的用途要求。例如保險杠要有相當?shù)臋C械強度，而坐墊和靠背就要采用柔軟的聚氨酯泡沫塑料。更方便的是塑料顏色可以通過添加劑調(diào)出不同顏色，省去噴漆的麻煩。有些塑料件還可以電鍍，如ABS塑料具有很好的電鍍性能，可用于制作裝飾條、標牌、開關(guān)旋鈕、車輪裝飾罩等。

現(xiàn)在泰瑞公司提供的汽車復(fù)雜塑料零部件專用注塑生產(chǎn)線，其產(chǎn)品設(shè)計注重能耗及速度，不僅能縮短循環(huán)周期，相應(yīng)提高產(chǎn)能；還能降低能耗，直接減低成本，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保、高響應(yīng)速度、高重復(fù)精度等優(yōu)點，保證了產(chǎn)品在市場上的競爭力。

           圖注： 泰瑞TRX2800大型伺服注塑機在海南馬自達工廠生產(chǎn)汽車保險杠

鎖模力由600至3000噸，適用于注塑大型制品如: 汽車部件 - 汽車前端模塊、門板、汽車儀表板、座椅底盤和座椅靠背等。應(yīng)用玻纖增強熱塑性塑料制作汽車部件，減輕汽車自重；采用先進的成型技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)汽車塑料部件，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

該生產(chǎn)線與生產(chǎn)汽車塑料件配套的外裝飾件主要部件有保險杠、擋泥板、車輪罩、導(dǎo)流板等，汽車內(nèi)裝飾件的主要部件有儀表板、車門內(nèi)板、副儀表板、雜物箱蓋、座椅、后護板等。鎖模力從600至3000噸，射膠量從1848克至47601克，直正二板設(shè)計，比一般大型注塑機約少于30%以上長度，快速15秒調(diào)模、節(jié)省換模時間，多項專利授權(quán)技朮，特快開模行程，可達700mm/s，以8秒完成開鎖模，采用與高校合作，自主研發(fā)計算器控制器。

一般注塑汽車前后保險杠、儀表板等大型汽車塑料件的成型節(jié)拍為60-100秒不等。采用制作精良、冷卻系統(tǒng)好的注塑模具以及配合取件機械手會縮短成性周期，提高生產(chǎn)效率。

 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，塑料在汽車上的應(yīng)用會越來越廣泛，“以塑代鋼”也必將成為今后汽車制造業(yè)的主流。汽車塑料零部件產(chǎn)品的市場前景廣闊。可以預(yù)測，全球車用塑料消耗量正在逐年增加，車用塑料部件已從內(nèi)飾件到外飾件、結(jié)構(gòu)件到功能件、動力系統(tǒng)到轉(zhuǎn)向制動系統(tǒng)等方向發(fā)展，特別是模塊化制件，因此開發(fā)生產(chǎn)汽車復(fù)雜零部件塑料件專用注塑成型系統(tǒng)仍將具有很大的發(fā)展空間，市場前景良好。

 

相關(guān)鏈接：


     泰瑞注塑機在汽車行業(yè)的應(yīng)用實例 （編者注：以下內(nèi)容源自泰瑞官網(wǎng)）

東風偉世通汽車飾件系統(tǒng)有限公司

東風偉世通汽車飾件系統(tǒng)有限公司是一家中美合資企業(yè)，注冊資本3000萬美元。該公司生產(chǎn)高技術(shù)含量的汽車飾件系統(tǒng)產(chǎn)品，其主要客戶為東風日產(chǎn)乘用車公司、東風日產(chǎn)商用車公司、神龍汽車公司、東風本田汽車公司、以及南汽名爵汽車公司。該公司訂購泰瑞公司的TRX2800、TRX1500等大型注塑機設(shè)備。

 

 

株洲時代工程塑料制品有限責任公司

株洲時代工程塑料制品有限責任公司是株洲時代新材料科技股份有限公司下屬子公司，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鐵道器材、機車車輛、摩托車、家電、IT業(yè)、日用品、紡織器材、軍工業(yè)等行業(yè)，客戶遍及歐洲、北美洲、東南亞及亞洲各國。該公司訂購泰瑞的TRX2800等大型注塑機設(shè)備。

 


     西諾塑料(長春)有限責任公司
     西諾塑料（長春）有限責任公司是一家德國獨資企業(yè)(WFOE)，成立于 2003年9月。主要產(chǎn)品為汽車天窗塑料件，中控臺塑料件及汽車門板塑料件?，F(xiàn)在主要客戶有偉巴斯特、格拉默、奧托立夫、沈陽金杯江森、鶴傲夫科勒等。該公司訂購泰瑞的TRX850、TRX500高性能伺服節(jié)能注塑機設(shè)備。

 

海南馬自達汽車有限公司
馬自達汽車公司是日本最著名汽車品牌之一，日本第四大汽車制造商，是世界著名汽車品牌，先后推出了馬自達6(MAZDA6)、馬自達3(MAZDA3)，馬自達2(MAZDA2)，馬自達8(MAZDA8)，RX-8，Roadstar，CX-7等一系列新車型，在世界各地都取得了不俗的銷售業(yè)績。該公司訂購泰瑞的TRX2200、TRX2800等大型高性能伺服節(jié)能注塑機設(shè)備。

常州永成車業(yè)集團
永成車業(yè)，目前由4家企業(yè)組成，常州市永成車配廠，常州市越達塑膠有限公司，河南開封永成車輛有限公司，海南鑫永成塑膠有限公司。集團公司主要為全國汽車品牌做塑料件配套服務(wù)，目前配套企業(yè)有北汽集團、上汽集團、東南汽車、海馬汽車、華晨汽車、眾泰汽車等，在汽車塑料件行業(yè)有良好知名度。該公司訂購泰瑞的TRX1500、TRX2200、TRX2800等大型注塑機設(shè)備。

 

江陰奧派聯(lián)盛汽車部件有限公司
江陰奧派聯(lián)盛汽車部件有限公司成立于2001年8月，公司致力于汽車零部件的生產(chǎn)與開發(fā)。產(chǎn)品投放市場以來，以良好的質(zhì)量價格比贏得了廣大客戶的好評。 公司是上海大眾汽車指定配套商之一，現(xiàn)主要產(chǎn)品有POLO，捷達王轎車前后保險杠車門防擦條。該公司主要使用泰瑞的TRX500等中大型注塑機設(shè)備。