汽车隔音垫成型模具设计及结构优化研究

2019-03-18曾如平

广西农业机械化 2019年6期

曾如平

（江苏省武进职业教育中心校江苏常州 213100）

模压成型是塑料加工成型领域使用时间最长、使用范围最广泛的工艺。在汽车内饰产品行业，模压成型工艺也对产品的生产加工起到了非常重要的作用。在汽车运行的过程中，发动机的高速运转，会产生大量的噪声和热量，这些噪声与热量会对驾驶员及乘客造成困扰，为了解决这一问题，就需要提高汽车隔音垫的质量，其中较为可行的措施是对隔音垫的成型模具进行细致的研究，并对其进行优化。

1 汽车隔音垫产品特点及工艺原理分析

1.1 汽车隔音垫产品特点

汽车的隔音垫主要安装于汽车的发动机盖内侧，它的作用是减少发动机产生的热量及噪音对驾驶室的影响。因此，在对汽车隔音垫进行设计时，应选择隔热、隔音、耐冲击的材料。常用的材料有聚酯树脂、聚丙烯、聚酯碳酸酯等，它们都属于热塑性材料，具有性价比高、阻热效果好等优点。但是由于塑料产品的耐冲击性较差，还应选择一些填充材料与其组成复合结构，以提高隔音垫的抗冲击能力。

1.2 汽车隔音垫模压成型工艺原理分析

模压成型工艺的第一步是对成型模具进行预热，然后通过外部压力将置于成型模具中的成型原材料进行合模成型。在加工过程中，原材料一直处于高温的环境中，这使得原材料由固态向半流体状态转化，在压力的作用下，使其填满模具，然后再从半流体状态变为固体状态，从而完成隔音垫产品的加工。

2 汽车隔音垫成型模具设计

2.1 模具材料的选择

作为汽车内饰产品的一种，汽车隔音垫首先需要保证产品表面的整洁。因此，铁、钢等不适合作为成型模具的材料，因为它们易受到环境的影响，产生锈渍。相比这两种材料，铝合金更适合作为成型模具的材料，因为，铝合金抗锈蚀的能力更强，并且具有轻质、低密度的特点，更加便于安装使用。综上所述，在进行模具材料的选择时，应选用铝合金材料。

2.2 隔音垫收缩率及脱模斜度

隔音垫的生产加工使用了热成型工艺，在加工之后材料冷却，它就会依据自身的收缩率发生形变，因此，在对汽车隔音垫的成型模具进行设计时，需要考虑材料的收缩率，相应地放大隔音垫的尺寸。除此之外，在进行汽车隔音垫成型模具的设计时，还需要将脱模斜度保持在一个合理的范围内，因为在生产过程中，当隔音垫冷却后，材料会发生脱离凹模，所以在对成型模具进行设计时，应选择合理的脱模斜度。

2.3 模压成型型芯、型腔的设计

在完成了隔音垫模具的收缩率以及脱模斜度的设计之后，还需要通过三维设计软件来对模具进行型芯、型腔的设计。通过上一阶段的分析计算，将确定好的收缩率以及脱模斜度输入到软件中，然后再输入尺寸的数值，即可通过自动分模的方法对模具进行分模。

3 汽车隔音垫成型模具结构优化

3.1 成型模具结构优化内容

对汽车隔音垫的成型模具进行优化，主要是从管道直径、间距以及流体速度出发，对模具成型表面的变形、模具温升时间、模具温度分布等进行优化，因为在汽车隔音垫的生产过程中，这三个方面都会对生产加工产生影响。对汽车隔音垫成型模具进行优化，能够从根本上提升产品的质量以及生产效率。

3.2 优化结果的综合评价

通过大量的生产调研，可以发现模具表面温度的均匀性以及模具的温升时间对模具加热系统的影响较大，而模具成型表面的变形对加热系统的影响较小。因此，可以得出评价各项指标的权重值，然后对影响因素进行正交实验，就可以计算出不同等级的数值，再对其进行加权计算，计算结果最高的加热效果最好。最后根据数值就可以确定最佳组合参数，从而实现汽车隔音垫成型模具的结构优化。