全面了解汽车内外饰塑料件一次成型工艺

2021年4月18日
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汽车内外饰主要包含--前后保、后视镜、扰流板、仪表板、侧围、车门板等功能件;但大多数内外饰件都是非金属材料生产而来,这些非金属材料包括塑料、橡胶以及一些织物等,其中塑料用量最大——塑料有密度小、易造型、耐腐蚀、保温性好、成型容易等优点,但塑料也存在如收缩率大、易变形等缺点;要生产出一件合格的塑料制品,不仅要了解各种材料的特性,而且还要熟悉各种材料的成型方法。

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汽车各部件成型工艺特点

汽车各部件是由各零件组装而来,而各零件又由各种材料经过各种成型方法加工而来。这些成型方法大致可分为一次加工、二次加工,更有甚者是通过多次加工材料形成产品。下面主要介绍常见的一次成型的加工方法。

 

汽车零件一次成型加工工艺中最主要的是注塑、挤出、吹塑、压塑、搪塑等。其中注塑工艺是目前比较普遍的塑料成型方法,其特点是成型速度快,成型周期短,尺寸精度高,对各种塑料的适应性也强,生产效率高,产品质量稳定,易于实现自动化生产。

 

1、注射成型

 

注塑包括低压注射成型、气辅成型、熔芯注射成型、双色注射等;注射成型是指利用注射机将熔化的塑料快速注入闭合的模具内,使之冷却固化,开模得到的塑料制品的方法,其过程包括原料干燥、加料、塑化、注射、冷却、保压和拔模等工序。

 

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注塑成型原料图

 

 1)低压注射成型--传统的注射成型是控制熔体入口速度的充摸过程和控制入口压力对塑料冷却收缩进行补料保压过程,这样成型的制件有大的内应力,塑料件拔模后易出现翘曲和变形,使塑料件精度难以保证等缺陷。而低压注射则控制的是注射压力,在满足制件最低注射压力下进行填充注射。这样的工艺方法,前期注射速率大,随着注射时间的延长,注射速率逐渐降低,则可以大幅度消除内应力。下图是低压注射与传统注射对比:

 

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低压注射与传统注射对比

 

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 低压注射仪表板本体

 

2)气体辅助注射成型--是把高压氮气经主辅控制器(分段压力控制系统)直接注射入模腔内正在塑化的塑料里,使塑料件内部膨胀而造成中空,但仍然保持产品和外形完整无缺。此工艺不但能生产壁厚不均匀、形状复杂的制品,而且制件性能优越,表面平整光滑。

 

此工艺实用于以下三种条件下的产品:

 

a、制件的其中一面为光滑表面。气体注入模壁及溶料之间,使制件与模腔接触面光滑及免除凹陷。

 

b、 制件即使厚度不均或者加强筋底部料厚过厚的情况下,此技术也可把制件表面成型成无凹陷的合格品。

 

c、没有气孔。因气体并不是注射到塑胶中,所以并不会在成品内部形成气孔。

 

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2、吸塑成型

 

真空吸塑成型工艺是一种热成型加工方法。利用热塑性塑料片材,制造开口壳体制品的一种方法。将塑料片材裁成一定尺寸加热软化,借助片材两面的气压差或机械压力,使其变形后覆贴在特定的模具轮廓面上,经过冷却定型,并切边修整。此工艺一般分为两种成型工艺;阳模真空吸附和阴模真空吸附。

 

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阳模真空成型与阴模真空成型法一样,模腔壁贴合的一面质量较高,结构上也比较鲜明细致。壁厚的最大部位在阳模的顶部,而最薄部位在阳模侧面与底面的交界区,该部位也是最后成型的部位,制品侧面常会出现牵伸和冷却的条纹,造成条纹的原因在于片材各部分贴合模面的时候有先有后之分

 

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真空阴模吸附成型制件,也是与模腔壁贴合的一面质量较高,结构上也比较鲜明细致,壁厚的最大部位在模腔底部,最薄部位在模腔侧面与底面的交界处,而且随模腔深度的增大制件底部转角处的壁就变得更薄,因此真空阴模成型法不适合于生产深度很大的制件。

3、挤出成型

 

 挤出成型是借助螺杆和柱塞的挤压作用,使塑化均匀的塑料强行通过模口而成为具有恒定截面和连续制品的成型方法。

 

原理:首先将粒状或粉状塑料加入料斗中,在旋转的挤出机螺杆的作用下,加热的塑料通过沿螺杆的螺旋槽向前方输送。在此过程中,塑料不断接受料筒的外加热和螺杆与塑料之间、料筒与塑料之间的剪切摩擦热,逐渐熔融成黏流态,然后在挤压系统的作用下,塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具,从而获得具有一定截面形状的塑料型材。

 

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挤出过程图

 

挤出成型的塑料制品大致可以分为塑化、成型和定型三个阶段。

 

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4、搪塑工艺

 

搪塑成型是一种表皮成型工艺,常用来加工仪表板用表皮和门护板用表皮。

 

其工作原理——带皮纹的搪塑模具背面或整体加热,模具正面扣上装有PVC(或TPU)粉末的粉箱,一边加热,一边转动,粉末在重力和热的作用下贴附在模具表面上,成型为所需要形状的表皮,取下粉箱,模具冷却后,人工取下表皮的加工方法。

 

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经过一次加工成型后的成品,能在汽车内外饰各部位得到使用;然而随着汽车工业的发展,消费者不但要求有可靠的使用性能,而且还要有一定的外观要求,所以就衍生处一些二次加工方法,包含塑料间的焊接,塑料表面的电镀,水转印等工艺。

 

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