论汽车立柱护板的低压注塑成型方法

2016-01-04李巍拱忠正

科技创新导报 2015年28期

李巍拱忠正

摘要：随着现代科技的不断创新与发展，越来越多的先进技术已经运用到工业制造中，尤其是汽车制造领域。众所周知在汽车的车身结构设计中有A柱，B柱和C柱有的还有D柱，这些立柱支撑了整个车身，而与其相连接的立柱护板则是起到了吸收冲击，保护驾乘人员，装饰车辆内部的作用。立柱护板现在的成型工艺属于高压注塑成型法，而该文则介绍一种低压注塑成型法，这种方法不但注塑时间短，而且十分环保，是立柱护板成型方法的一次革新。

关键词：低压注塑热熔胶环保

中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（a）-0138-02

1 高压注塑法与低压注塑法的比较

如今立柱护板采用传统高压注塑的方法，这种注塑方法需要很高大压力，一般在350～1300bar左右，注射温度在230～300℃，合模压力超过50 t，模具材料必须用模具钢，而且长时间会导致模具磨损。而低压注塑技术所需要的压力大约在1.5～40bar左右，注射温度在200℃左右，合模压力也只有1吨甚至可以人工合模，模具材料可以是铝也可以是模具钢，由于注塑压力低以及材料的特殊性使得模具不易磨损，从而延长了使用寿命。传统的立柱护板材料有PP5、PP6、PP/PE、麻纤维材料等。这下材料在注塑的过程中会产生有害的气体，对操作者的身体健康有不利的影响，而低压注塑技术采用的热熔胶不含任何溶剂，整个注塑过程属于物理变化。这种热熔胶具有很好的抗撞击性能，在固化后的硬度可以达到肖氏硬度75～90，可以很好地减缓外界来的撞击力，而且还有很好的阻燃性，见表1。

2 低压注塑法的工艺

使用低压注塑，塑料熔体被注射入模腔时，使用的注射压力及速度都较低，其主要条件就是要保证熔体的流动必须维持稳定的层流，因而其流动前端会行成一曲线实体。相对来说，常规的注塑机使用的高注射压力及速度，其流动状况接近紊流流动前端也变得很不稳定和不规则。高压注塑要有保压过程就是说在，注塑完毕后要继续注射塑料熔体，以保证模腔内的空间被完全填满，而低压注射因为是稳定的层流，所以在充满型腔之后不需要有保压过程，从而节约了5%的材料，并减少了塑件的内应力，又能得到均匀的收缩率。

3 低压注塑立柱护板工艺

低压注塑工艺流程，如图1所示，解决了熔接痕迹的问题。汽车立柱护板是由骨架和表面装饰表皮构成，常规的成型方法是将骨架注塑成型后用黏合剂将表面物粘附在骨架上，这种方法使用了黏合剂等有机物，在粘结之后会在车体内留下很大的气味，有损身体健康，而且车内空间狭小，气味不利于消除。

使用低压注塑方法将塑件与表皮一次成型，提高了工作效率，节省了10%～15%的加工成本；低压注塑使塑件与表皮在模腔内部结合在一起，在成型过程中不会污染环境；成型品有很好的粘合性，且不易于脱落或者开裂。

低压注塑法先将表皮材料如：PVC、无纺布等嵌入到模具型腔内，然后将热熔体注入到型腔里，使热溶体与表皮材料在型腔内紧密结合在一起，从而形成成型的立柱护板。

4 低压注塑工艺参数的控制

在低压注塑的过程中，要对各种工艺参数严格控制。

（1）压力。在注塑过程中压力过大会造成层压材料的内陷或者滑移，但是压力过小就会导致成型速度过慢，降低了生产率。

（2）温度。对于温度的控制也很重要，温度过热易损坏型腔内部的填物，导致产品破损，温度过低会使得成型效果不够。

（3）浇口布置及打开顺序。5浇口方案比较合理且开启顺序及时间应该由软件控制实现精确控制。

5 低压注塑机的选择

在低压注塑过程中，对于注塑机的选用也是很关键的，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，图2是注塑机和模具装配关系，图3展示的是对汽车B立柱的低压注塑形式，采用5浇口的结构。

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，对于模具材的选择则易于采用铝制模具，因为铝制模具具有良好的导热性能，能够及时的将型腔里的热量到出来。