汽车塑料件成型加工技术的分析研究

张友根

（宁波海达塑料机械有限公司 315200）

汽车塑料件成型加工技术的分析研究

张友根

（宁波海达塑料机械有限公司 315200）

塑料化是现代汽车科技进步的发展方向。塑料件成型技术与汽车塑料化无缝结合起来，创新创造成型技术，推动汽车塑料化的进程，这是汽车工程重要的应用技术开发。现代先进的塑料成型新设备、新技术、新工艺，几乎都与汽车塑料化有密切的联系。本文对汽车有关几种塑料件成型新技术的分析研究，说明汽车塑料化技术进步离不开塑料成型技术的创新创造，同时推动了塑料成型技术的创新创造。汽车塑料件成型加工新技术的研发，以终端制品发展的新功能、新特点为出发点，把制品研发，塑料原料的研发、设备研发、成型工艺研发等作在线无缝结合一条龙开发。

汽车；塑料件；成型技术；分析研究

汽车塑料化是基于三个主要理由，一是节能环保，二是提高功能，三是简化制造工序与工艺，已成为国际汽车界研究开发的三大热门课题之一。Chinaplas2011展会上，呈现全球领先的汽车绿色塑料新材料、新技术和新设备，提供了一个全面了解汽车塑料化新趋势和新进程的最佳平台，表明汽车塑料化是实现汽车轻量化、环保化、节能化的必然发展趋势。随着塑料新材料开发技术的日新月异，塑料正凭借其质量轻、设计空间大、制造成本低、性能优异等独特优势，成为21世纪汽车工业最佳的材料选择。增加车用塑料在汽车中的使用量，成为降低整车成本及其自重、增加汽车有效节能的关键。塑料在汽车领域的应用也日渐广泛，由座椅、车灯、拉手、顶棚、仪表板、门内板、遮阳板等普通装饰件逐步扩展至包括油箱、翼子板、风扇叶片等在内的结构与功能件，从部分替代金属向大部或全部替代发展。汽车塑料由单一组成材料快速向复合材料方向发展，从而加快了实现汽车全塑化的步伐，促进了汽车塑料件成型加工新技术的开发。提高汽车塑化件的性能和功能是扩大塑化件应用于汽车的关键，成型加工技术的创新是提高塑化件性能和功能的重要手段。本文分析研究了汽车塑料件成型新技术，说明汽车塑料化技术进步离不开塑料成型技术的创新创造，同时也推动了塑料成型技术的创新创造，汽车技术的研究重点向汽车塑料化转移。

1 异型中空管的3D挤吹成型[1]

3D挤吹异型管成型设备是适应成型形态复杂的异型中空管新发展的设备，是一种少废料或无飞边的挤出中空成型。主要具有以下优点：对合模力的要求较低，切除料边的工作量减少，不必对成型品的外部直径重新修正，成形品的管壁厚薄比较均匀，管子整体强度趋于一致，提高了使用寿命。汽车工业对形态复杂输送管件的需求增加，推动了3D挤吹异型中空管设备发展。3D挤吹异型中空管成型工艺是，型坯被挤出后，被预吹涨并贴紧在一边模具壁上，挤出头或模具按成形编制的程序进行2轴或3轴的转动，当类似肠形的型坯充满模腔时，另一边模具闭合并包紧型坯，使之与后续的型坯分离，这时整个型坯被吹胀并贴紧在模腔的壁上成型。我国也引进了3D异型中空管吹塑设备。沈阳金杯汽车公司引进了SIG Blowtec 水平3D挤吹异型中空管塑料成型机，制造汽车进气管。杜邦公司用3D异型中空管挤吹成型为大众汽车生产矿物增强尼龙的进气部件与一台谐振器结合成一体的部件，减轻了振动及降低了噪音。意大利Uniloy Milacron公司在K 2010展会上，推出了UMA 12全电动二层共挤出吹塑机，应用制造3D汽车通风管，为同行业首创。挤出塑化、型坯挤出均为交流伺服电动机驱动，配备了适合机械手取制品的无拉杆的12吨合模力的合模装置。机头配有Radial Parision Variation装置来控制非对称的型壁厚度。通过位置传感器和闭环运行的伺服电机，机头能够自动精密定位，生产高质量3D通风管。

3D异形燃油管向高阻隔性的多层共挤方向发展。纳米高阻隔性能应用于多层复合汽车燃油管，降低燃油管的汽油、甲醇、有机溶剂渗透率，进一步提高了阻隔性能，以符合越来越严格的对汽车燃油挥发泄漏量的标准，多层高阻隔性共挤出燃油管越来越得到应用，成为燃油管的发展方向。意大利Fiat汽车公司用PA纳米复合材料作为燃油管阻隔材料替代原来的PVDF阻隔材料，多层燃油管包括PA12外层、PA6/PA12共聚物粘结层、含2%纳米粘土的PA6/PA66共聚物阻隔层、PA66内层，对汽油的阻隔性高三倍，燃油管全都由PA材料组成，以便于回收特点。

2 特种管材的可熔型芯注射中空成型[2]

可熔型芯注射中空塑料成型，利用低熔点的金属作为注射模具的型芯来生产内外表面形状复杂并且要求光洁以及内部尺寸要求精确的中空塑料制品。熔芯注射中空成型的基本原理是：先用低熔点合金铸造成可熔型芯，然后把可熔型芯作为该件放入模具中进行制件从模腔中取出，再加热将可熔型型芯熔化。这种技术的关键是：塑料注射时，型芯不得熔化；作型芯的金属的熔体以及用来熔化型芯的介质不会腐蚀塑料；在熔化型芯的温度下，制件不会发生变形。可熔型芯注射中空塑料成型在注射结构上难以脱模的多头集成进气管、燃油管、进排气管等。

可熔型芯注射中空成型管，内壁光滑，减少了液体/气体的流动阻力，降低了能耗。管子各部位的壁厚可根据强度要求，设计空间大，有利于降低塑料原料的消耗量，达到降低重量及能耗。

德国福吕登伯格公司可熔型芯注射中空成型汽车发动机罩下(即发动机室内)BMC材料的进气歧管,歧管内表面十分光滑，有助于空气流入，发动机的效率比用金属歧管高15%，且歧管重量减轻1公斤。

3 高性能制件的低应力注射成型[1]

普通注塑件在高压下成型，内应力高，内应力在制件使用过程中释放，使制件变形，破坏原有的装配精度，缩短使用寿命。降低注塑件的内应力达到提高汽车安全系数。低内应力注射成型汽车塑化件，一直是当今人们热点研究的课题之一。

3.1 低内应力振动型注射成型

振动型注射是把金属振动铸造工艺原理运用到塑料注射成型领域。振动注射使模腔内熔体产生振动剪切流动，从而增加剪切取向的作用和效果，达到提高其力学性能；振动注射产生周期性的压缩增压和释压膨胀的作用，有效地防止了缩孔、裂纹等缺陷，明显提高了熔接线的强度，降低了制品内应力。振动型注射主要有三种型式：两点进料振动注射，双螺杆推-拉振动注射，螺杆注射振动。

A.两点进料振动型注射成型

两点进料振动型注射机的振动装置由两个油缸与其本体组成，本体进料为单一进料口，本体内部及出料（融熔料进入模具浇口）为双通道，每一个油缸活塞杆与一个出料通道联通。在喷嘴与模具之间安装振动装置。工作原理：融熔料在高压注射下经喷嘴进入振动装置进料口，融熔料在振动装置内部分两路进入模具型腔，在保压过程中，其两个油缸的活塞反复交替工作，把振动传入模腔内，引起模腔内的熔体产生振动剪切流动。

B.双螺杆推-拉振动型注射成型

双螺杆推-拉振动型注射的工作原理：双螺杆同时把融熔料分两个浇口进入模腔，在即将注满模腔时，A/B螺杆继续向前注射，而B/A螺杆在融熔料压力下相应后退，这样，两根螺杆相应交替反复工作（如同两点进料振动注射），在模腔内产生振动剪切流动场。研究表明，此种振动注射玻璃纤维增强的LCP制品，与常规的注射成型相比，其拉伸强度和弯曲模量分别提高了420%和270%。

C.螺杆注射振动成型

螺杆注射振动成型的工作原理：给注射油缸提供脉动油压，使注射螺杆产生往复移动而实现注入模腔融熔料产生周期性振动，一直至模具浇口封闭时为止。研究表明，螺杆振动注射的PP、HDPE、PS制品的拉伸强度分别提高了18.3%、22%、16%。

3.2 低内应力注射压缩成型

注射压缩成型不是依靠螺杆向型腔传递压力，而是通过压缩行为来压实制品，使得制品表面具有均匀的压力分布，制品内部分子取向分布均匀，保证了成型制品的尺寸精度高且稳定。注射压缩成型特别适应壁厚2mm至5mm的大面积薄壁件的加工。二扳注塑机机的液压合模机构是注射压缩成型的最佳合模机构。ENGEL公司开发汽车塑料制品专用二扳注塑机，开发了多种压缩成型工艺。Webasto通过在回转压板注射成型机上完成双组分注射压缩成型工艺，然后进行涂漆步骤来制作车顶车窗玻璃模块，在第一次注射时，用注射压缩成型制成PC透明车窗玻璃整体，而在第二次注射射时，用Bayblend®DP T95 MF来制作面积较大的框架结构，使制品具有非常低的内应力和低扭曲形变的特性。

3.3 低内应力超高压注射成型

注射压力达到460MPa,制品内应力趋于零。超高压注射，对螺杆、机筒的强度和刚度的设计理论必须做进一步开发，常规的设计理论已不适用；常规的结构设计也已不适用，开发新颖的注射塑化结构达到超高压注射性能。

4 防渗透性汽车油箱成型

4.1 多层共挤出汽车油箱中空成型[3]

中空塑料燃油箱是汽车燃油箱的应用方向。整车HC化合物排放量中的45%来自于燃油系统，提高塑料燃油箱的阻隔性能已成为整车排放达标最直接、最有效和最重要的途径。多层共挤出高阻隔性的油箱已成为发展趋势。多层塑料燃油箱中空机一般有六台挤出机，分别塑化挤出每一层。其中内层、焊接层为主料，与单层燃油箱所用的原料相同。阻隔层为EVOH或PA6/66。常用的牌号：EVOH为EVAL F101A、Soarnol DT2903（Nippon Gohsei）；PA6/66为Ultramid C35（BASF）、Durethan C38（Bayer）；粘结层为马来酸酐接枝改性的LDPE或HDPE，常用的牌号为Admer GT-5A（Mitsui）、Bynel4006（Du Pont）等；回收料层所用的是型坯的料头及废制品的粉碎料，含以上成份。多层共挤出中空成型不但提高了塑料燃油箱的阻隔性能，而且由于各层材料的合理组合，提高了制品的刚度及安全性能，并且降低了制品的重量。美国90%以上的汽车油箱采用多层共挤出中空塑料成型件。国内汽车工业的发展促进了多层共挤燃油箱的技术进步。陕西秦川机械发展股份有限公司秦川塑料机械厂自主研发的SCJC500×6六层共挤中空成型机，最大可成型200升六层塑料汽车燃油箱（标准型），储料机头采用螺旋流道，不仅配备轴向型坯壁厚控制系统，还在国内首家配备径向壁厚控制系统；电气控制系统采用高功能PLC控制动作顺序，采用触摸式显示器进行画面显示，参数修改；液压系统采用比例伺服控制节能技术等。

连续挤出式多层共挤机头是多层共挤出中空成型的心脏和大脑，它的性能应能达到：控制每一层达到最佳状态和完满的圆周及侧向材料分布，能不受材料分布的影响而加工变化广泛的塑料原料和不同的挤出量。螺旋芯棒组合系统，具有高度适应性，多段结构可达七层，满足了特殊制品的需要，加工条件最优，是多层共挤出机头优先采用的系统。多层共挤出机头的流变设计是设计中的关键，要能达到机头不依懒于生产率和原料分布有关的原料粘度，在低挤出量下具有良好的自清洁功能和高挤出量下的最小剪切热，每一层中具有良好的圆周分布，层组合原料分布均匀，能加工范围较宽的塑料原料、不同挤出量以及不同挤出量比。大型多层共挤出中空塑料成型机采用储料式机头，该结构是主机头在各层机头的上方，配制着同心的环形活塞，把机头与储料腔作成一体，使在低压下能实现型胚的高速挤出。

4.2 双片热成型汽车油箱

德国机械制造企业Ctdnnon公司成功开发出双片热成型法加工汽车塑料油箱。与吹塑(中空成型)法汽车塑料油箱相比，双片成型油箱由上下两片组成，在连接前可以在片材内侧附装其它部件，因而能生产吹塑法难以成型的复杂结构油箱。双片热成型的片材是HDPE(白色)／(E／VAL)／LLDPE／(E／VAL)／回收料／HDPE(黑色)6层共挤片材，生产的油箱泄漏量小，低于美国加州制定的LEV2(低泄漏汽车)和PZEV(局部零泄漏汽车)规定的汽油泄漏值。德国Visteon公司采用Ctdnnon公司的成型系统和设备，已向大众汽车公司供应7种双片热成型汽车塑料油箱。

5 汽车塑料玻璃成型[4][5]

汽车塑料玻璃是汽车玻璃发展的方向，对汽车的轻量化、节能、安全等有着重要的科技进步作用，是一个未来的新兴市场，聚碳酸酯（PC）的前后1/4车窗、固定侧窗、后固定窗、透明车身板和大型全景天窗在欧洲已经全面使用。这一革命使车窗减重达50%，而且比玻璃车窗具有更大的设计自由度。开发汽车塑料玻璃，首先要了解目前汽车玻璃存在问题，通过何种结构及技术能提高汽车塑料玻璃的性能，达到和超过目前汽车玻璃的性能，塑料原料通过何种技术处理达到汽车塑料玻璃的性能要求，汽车塑料玻璃的专用原料的发展如何，新颖的汽车塑料玻璃通过何种成型工艺能达到高的性价比，汽车塑料玻璃根据塑料专用原料的性能及技术要求通过何种注射工艺达到更高的性能要求，如何通过创新的注射成型工艺，使成型汽车塑料玻璃领先于市场，引领汽车塑料玻璃市场的发展，与原料生产、模具、制品研究、汽车制造等相关单位联合，研究新颖的注射成型设备、周边设备、后处理设备、模具等。

5.1 塑料车窗的表面硬化涂层处理技术

用于PC车窗的表面硬质涂层能够提供抗刮擦和紫外线防护功能，等离子涂层技术作为一种低温、无溶剂的工艺，相对于湿法涂层是一种进步，正在取代湿法涂层。

5.2 塑料车窗的模内薄膜层压技术

模内贴膜也能代替硬质涂层，采用层压薄膜的方法取代湿法或等离子涂层，从而使车窗的高透明表面具有更好的抗紫外线性能和更优良的抗冲击性能，模内薄膜层压或者多层共注射正在取代涂层处理技术。薄膜层压使PC车窗拥有了更高的物理防护性能，能够阻挡超过99%的紫外线，减少了汽车内部因太阳光产生的热量；薄膜的防红外线和紫外线功能可以减少空调的使用从而节约能源，还能够降低汽车内饰件材料的成本。

5.3 塑料车窗的共注射成型

PC具有优良的抗冲击强度，但其耐候性较差。而PMMA正好相反，同时起到缓冲的作用。将两种材料组合起来能够达到理想的效果。共注射成型以PC为芯层、PMMA为外层的三层结构的车窗，分三次注射成型。通过控制界面间的粘接力，达到不同的抗冲击强度。共注射成型减少了生产工艺步骤，免除了与薄膜生产相关的处理成本，同时该方法还具有更大的设计自由度。保护窗体表面，提高抗刮擦性，同时提供一些附加功能，如阻隔热和光等。

5.4 塑料车窗的模内贴膜成型

纯PC塑料车窗过于坚固，因此在发生事故时，车内的乘客不容易从车窗逃生。使用PMMA吹塑薄膜，因为吹塑薄膜在膜泡的冷却线处有细微的瑕疵，当薄膜受到相反方向（汽车内部）的冲击处于张力状态下时，易于从此处断裂，能够使乘客在遭遇事故时打破车窗。成型工艺：PMMA薄膜放入模腔内，并采用传统的PC材料进行背部注射。为了确保已抛光模具的高光泽表面在长期使用中不会被损坏，就必须保证薄膜在模具中的精确定位。在背部注射成型中，重要的是要确保薄膜不起皱，浇口点的数量、各注射点的熔体流动速率以及注塑点的设计是关键因数。如果需要降低填充时的熔化压力以减少模具和薄膜所承受的应力，则可以应用注射-压缩成型。这种成型方法在使制品获得出色的环保优势的同时，其抗冲击性能仍然很好。

5.4 汽车塑料车窗生产的低成本模具

由于塑料车窗是小批量产品，降低模具成本达到降低汽车车窗的生产成本。WPG国际汽车研究中心指出，目前有两种方法：一种是采用铝制模具，先采用CNC设备进行粗加工，然后再进行精抛，接着用独创的硬镀铬技术进行表面处理，硬镀铬技术使用铜、镍和铬层。铝模具能够进行20000次成型，且其加工速度比钢模具更快，而且成本低70%；另一种方法是使用软钢模具，用高速CNC设备进行机加工，不必进行抛光。这种方法依赖于模内嵌入的薄膜以提高表面的光泽度，最多需要在模具的一侧进行抛光。这种模具能够进行50000次成型，成本比传统模具低40%。

6 结构件的在线配混玻纤复合材料的挤注成型[2][6]

玻纤增强的复合材料的注射制品，具有轻量、节能、环保美观、尺寸及几何精度高、能经受4 00 C～ 1 3 50 C的高温等优点，在汽车行业中，应用越来越广泛，例如软质仪表板的支撑骨架、车门坎板、发动机罩、风扇叶轮、发动机和动力系统部件、节流体和流量计等。如何在注射成型加工中，充分发挥填充长玻纤增强的性能达到降低重量又提高制品的强度和刚度，成为新的注射成型的研发课题。在线配混复合材料的挤注复合塑化注射系统就是把常规的配混挤出造粒及制品的注射成形在两台设备上进行合为在同一设备上进行，不受到常规标准原料及供应数量的限制，可灵活开发具有特种性能和功能的复合材料的注射制品，特殊的塑化型式达到大大降低了填充长玻纤的剪断率，提高了制品的强度和刚度。常规的配混挤出造粒及制品的注射成形在两台设备上进行，已配混好的复合材料再一次径注射螺杆的剪切塑化，损伤长玻璃纤维，不能保持长玻璃纤维的原来纤维长度，极大降低了制品的强度和刚度。在线配混高分子复合材料就是解决了以上的难题。在线配混就是把复合材料的挤出混炼和注射在一条生产线上一步完成。用户可以根据自己注射成形制品原材料的要求，直接把填充剂、添加剂和塑料原料一起喂入挤出机混炼塑化，注射成形制品。

Engel公司以模块化方式把锁模力10,000kN的Duo 7050/1000二模板大型注塑机与德国Leistritz的长径比为36的直径50mm的螺杆同向混炼平行双螺杆挤出机组合成一套异轴在线配混的挤注复合系统，而且，每个组件的标准功能都保持完整无缺，如果有必要，每一个组件都能独立于其它组件而运转。模块化设计的挤出机塑化挤出配混熔融料，熔融料被挤入流道，流经打开的流道开关进入注射储料腔中，在达到设定注射量时，流道开关闭合，熔融料流动被中断，注射熔融料注射到磨具中，并施加保持压力，在这段时间内，挤出机继续塑化挤出至熔融料储料腔中。

东华机械有限公司与华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心合作，应用华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心的动态振动的专利技术,开发出国内首台异轴在线配混动态注射成型设备，该设备锁模力650吨，注射量3000克，三螺杆挤出机的螺杆直径50mm，最高转速300rpm，最大挤出量达到250kg，采用熔体储料缸、多个熔体阀以及柱塞式注射。把自主创新的动态振动技术和挤注复合系统结合起来，使挤注复合系统的技术和应用提高到一个新的高度。动态注射减小了流动对玻璃纤维的剪切，有效提高复合材料流动性，降低了注射与保压压力。平行组合式的三螺杆塑化结构，实现在较小的螺杆长径比条件下就能达到传统双螺杆挤出机在较大长径比才能达到的混炼混合效果，具有独特的高填充、高分散、高产量、低能耗优势。通过一段时间对PP＋玻纤、PP＋麻纤等多种物料体系的试模运行，与传统的配混造粒＋注射成型的工艺相比，成型同样一个材料为PP加30%玻纤的制品，能耗降低45%、成型周期缩短20%、制品的力学性能得到提高。

7 表面镀铬装饰件的复合注射成型

ABS塑料件具有能被镀铬性能，广泛应用于需表面装饰的塑料件，例如门把手。ABS塑料件由于电镀前期处理过程中，塑料变脆，强度下降，降低了力学性能。提高表面镀铬装饰件的力学性能，成为研发的课题。表面镀铬装饰件为达到既具优异的力学性能又能电镀，采用复合组件，需电镀的表面为ABS材料，本体为不具电镀性能、对电镀液步敏感的高强度PC材料。根据制品需要，成型可采用双组分注射成型，也可采用模内贴标注射成型。

8 特种功能件的MuCell微发泡注射成型

MuCell微发泡不同于反应发泡，主要采用物理介质，如超临界CO2，成核气泡为微泡沫。微发泡部件较轻、残余压力较少，尺寸精度和尺寸稳定性卓越,材料消耗较少、成型周期也较短。当采用纤维增强部件时，弯曲性较小。极宽温度范围内表现出极高的尺寸精度和尺寸稳定性。日本马自达汽车公司开发超临界流体（SCF）发泡技术与核心反向扩展成型工艺相结合，可生产多层部件，并能更好地控制泡沫结构，改进塑料的热绝缘和声学性能。该技术让超临界流体与塑料在分子层面上相混合，提高其流动性，从而使其在模具中更快地扩散，达到减少原材料用量的目的。所用的超临界流体（SCF）可从惰性氮气或二氧化碳气体制取。与常规发泡技术相比，应用新技术制造的部件更容易回收利用，且应用范围广。该技术可以使汽车轻量化，减少对树脂的消费量，其节约增产率高达30%。该公司2011年车型的汽车将开始采用这一技术，用于生产宽温度范围的汽车零部件。该技术已与核心反向扩展成型工艺结合在一起而申请了专利。

9 无油漆模内薄膜装饰成型

无油漆模内薄膜装饰正在进入外观和结构零件领域，目前的趋势是将干漆膜用于越来越大型的零件上。干漆膜比油漆具有更好的耐候性和耐化学品性能，而且不会碎裂。制品成型原理：先把制品形状的干漆膜放入模腔，然后在背部注射，成型制品，可以达到A级表面光洁度。注射成型用薄膜由模具进行热压成型，此模具的形状应当与注塑成型模具完全匹配，以防止随后产生皱褶。薄膜颜色、DOI和光泽度方面可与车体漆相匹配，但是它比油漆更耐划伤和撞击。SoliatLLC公司研发的四层结构的Fluorex薄膜由可热压成型的面层（成型后剥离掉）、含氟聚合物透明层、颜料层和粘接层/底层构成。基材是150密耳厚的TPO片材，它由Spartech Plastics公司用挤出层压法粘接在漆膜上。零件由位于密执安州Grand Rapids市的Stac Pac公司进行热压成型和计算机数字控制修边。

10 汽车仪表板成型

汽车仪表板集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身的部件，一般分为软质仪表板和硬质仪表板。硬质仪表板一般直接采用PP/EPDM矿物填充材料或耐热ABS材料直接注塑而成，成型成本低、工艺简单，但舒适性，装饰性欠缺，一般用于A级车以下车型。软质仪表板一般由骨架材料做支撑，中间为发泡层，表面为PVC或者TPO软质材料包覆，其整体色泽柔和，触感好，类似皮革，一般用于B级及B级以上车型。仪表板骨架材料，需要有一定的刚性以支撑其所附的零件在高速和振动的状态下保证正常工作，同时需要有较好的吸能性使其在发生意外时减少外力对正、副驾驶员的冲击。

11 碳纤维复合材料汽车结构件模压成型[7]

碳纤维是由一种含碳量在95%以上的新型纤维材料，它是用一些含碳的有机纤维，如腈纶丝、沥青及粘胶纤维等做原料，跟塑料树脂结合在一起，放在惰性气体中，经碳化而成的新型纤维材料，由于碳纤维具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点，可以称之为新材料之王。随着汽车各项性能的不断提高，对结构件用材料的性能要求也越来越高，碳纤维复合材料减轻重量的优点将推动汽车使用更多碳纤维复合材料，可以代替钢板制作结构件，减轻汽车的重量。成型技术方面，进一步实现整体成型技术、固化监控、自动化技术及三维复合材料技术，开发批量成型加工碳纤维复合材料零件的技术。以前使用碳纤维复合材料（SMC）的大型车体结构件只出现在跑车或者其它式样奇特的车辆上，而且是用预浸胶片或者湿叠层工艺制造的，不适宜大批量生产。戴姆勒克莱斯勒公司开发适合批量生产的模压成型碳纤维复合材料(SMC)的大型底盘、车外左右防护板支架部件。Dodge Viper 运动车的整个防护板支架系统的两个较小的支架和两个大灯支座，这四个结构件应用碳纤维复合材料模压成型后，总重量只有13.5磅，但它们却取代了15～20个金属零件，使重量减轻了40磅；2mm壁厚的支架支承了整个车体的前端，并为34个部件提供了附着点，前端的刚度提高了22%。美国Morison公司为Dcna公司生产汽车传动轴，采用碳纤维复合材料可使原来由两件合并成一个传动轴简化成单件，与钢材料相比，可减重60%，供通用汽车公司用。

12 表面高质量件的高光无痕注射成型[2][8]

高光无痕注塑成型技术利用蒸汽炉产生的蒸汽或者高温水和冷却水，通过快速的交换来控制一个成型周期内模具的温度，消除产品表面溶接线、溶接痕、波纹及银丝纹，彻底解决塑料产品的表面缩水现象，并使产品表面光洁度达到镜面水平，几乎可以完全再现模具的表面状态，达到无痕的效果，并可使塑件免去后续喷涂工艺,是一种环保型注射成型新技术。此外，高光注塑还可解决加纤产品所产生的浮纤现象，从而使产品品质更加完美。在薄壁成型中，在高温下注进熔融树脂有助于达到100%的填充率，避免浇不足和困气等缺陷。而且通过成型后的速冷，也可以降低收缩应力。高光无痕注塑技术包括高光泽塑料材料、高光注塑模具、模温温控设备以及注塑机和注塑工艺。高光无痕注塑成型可应用于汽车液晶显示器、汽车内饰件、车灯等。高光无痕注射成型车灯的电镀表面质量可达到镜面，通过高光电镀，进一步提高光反射效果。高光无痕注射成型汽车内饰件，内应力小，能长期保持现状。

13 结语

汽车科技进步日新月异，塑料用量的比例越来越高是最明显的特点，塑料件的功能性越来越复杂、壁越来越薄、重量越来越轻、强度和刚度越来越高，使用的塑料原料向复合材料、纳米材料方向发展，在形状、结构等方面不断科技进步。汽车塑化件在达到功能和性能的要求下，可用不同的成型工艺和成型设备来达到。汽车塑化件以终端制品发展的新功能、新特点为出发点，把制品研发，塑料原料的研发、设备研发、成型工艺研发等作在线无缝结合一条龙开发，创造创新成型技术推动汽车塑化件的发展，引领汽车的发展。欧盟标准规定85%的汽车部件必须由可回收材料制造，这项要求在2015年将会提高到95%，所以，不可回收利用的塑料件将逐渐减少在汽车领域中的应用，重点研究可回收环保型汽车用塑料将成为未来的研发方向。复合材料组成的汽车塑化件的成型技术，尼龙、聚丙烯等复合材料必将取代不可回收利用的热固性塑料。生产厂家应利用塑料制品成型的特点，尽量将多个零件一体化，减少数目，设法达到一次成型复杂零件的目的。

[1]张友根.挤出设备的现状及调整产品的结构研究[J].上海塑料，2010，4：25～33

[2]张友根.加快我国注塑设备自主创新科学发展和完善推进调整产品结构的研究[J].塑料工业，2010，38（5）：1～7

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[4]杨忠敏.车用塑料制品引领汽车塑化时尚的新潮流[J].化工科技市场，2007，30（6）：31～35

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[6]张友根.浅谈在线配混挤注复合系统[J].国际汽车设计及制造,2010,11:22～27

[7]冯美斌 褚东宁 敖炳秋等.世界汽车塑料材料技术的若干新进展[J].汽车工艺与材料，2008，7：57～63

Analysis and research of molding technology of manufacture of automotive plastic parts

Zhang Yougen
(Ningbo Haida plastic machine Co.,Ltd.315200)

The plastic of the progress of modern vehicle technology development.Plastic parts and automotive plastic molding technology of a seamless combination of innovative forming technology to create and promote the process of automotive plastics,it is important to the application of automotive engineering technology development.Modern and advanced plastic molding new equipment,new technologies,new processes,almost all of plastic of the car are closely linked.In this paper,several cars on the new technology of plastic molding analysis shows that technological progress can not be separated automotive plastic of plastic molding technology innovation creation,while promoting the creation of innovative plastic molding technology.Automotive plastic molding process research and development of new technologies to the development of terminal products,new features and new features as a starting point,the product research and development,the development of plastic raw materials,equipment,research and development,molding process research and development for the seamless integration of online one-stop development.

Automotive；Plastic parts；Molding technology；Analysis and research

张友根（1947～） 男 教授级高级工程师 终生享受国务院政府特殊津贴。科技部国际科技合作计划评价专家，中国包装工业专家顾问委员会委员，中国塑料机械协会专家委员会专家，荣格塑料技术创新奖评审专家，[包装与食品机械]审稿专家，[中国塑机]特约编辑，[橡塑胶机械]顾问。现任宁波海达塑料机械有限公司总工程师。1982年毕业于上海交通大学。发表论文近300篇。现主要从事塑料机械的科学发展工作。