汽車內外飾塑料成型工藝

汽車內外飾主要包含--前后保、后視鏡、擾流板、儀表板、側圍、車門板等功能件;但大多數內外飾件都是非金屬材料生產而來,這些非金屬材料包括塑料、橡膠以及一些織物等,其中塑料用量最大——塑料有密度小、易造型、耐腐蝕、保溫性好、成型容易等優點,但塑料也存在如收縮率大、易變形等缺點;要生產出一件合格的塑料制品,不僅要了解各種材料的特性,而且還要熟悉各種材料的成型方法。

汽車內外飾塑料成型工藝的圖1    
汽車內外飾塑料成型工藝的圖2     

汽車各部件成型工藝特點

 汽車各部件是由各零件組裝而來,而各零件又由各種材料經過各種成型方法加工而來。這些成型方法大致可分為一次加工、二次加工,更有甚者是通過多次加工材料形成產品。下面主要介紹常見的一次成型的加工方法。

汽車零件一次成型加工工藝中最主要的是注塑、擠出、吹塑、壓塑、搪塑等。其中注塑工藝是目前比較普遍的塑料成型方法,其特點是成型速度快,成型周期短,尺寸精度高,對各種塑料的適應性也強,生產效率高,產品質量穩定,易于實現自動化生產。

       

1、注射成型

注塑包括低壓注射成型、氣輔成型、熔芯注射成型、雙色注射等;注射成型是指利用注射機將熔化的塑料快速注入閉合的模具內,使之冷卻固化,開模得到的塑料制品的方法,其過程包括原料干燥、加料、塑化、注射、冷卻、保壓和拔模等工序。

汽車內外飾塑料成型工藝的圖3    

注塑成型原料圖

 1)、低壓注射成型--傳統的注射成型是控制熔體入口速度的充摸過程和控制入口壓力對塑料冷卻收縮進行補料保壓過程,這樣成型的制件有大的內應力,塑料件拔模后易出現翹曲和變形,使塑料件精度難以保證等缺陷。而低壓注射則控制的是注射壓力,在滿足制件最低注射壓力下進行填充注射。這樣的工藝方法,前期注射速率大,隨著注射時間的延長,注射速率逐漸降低,則可以大幅度消除內應力。下圖是低壓注射與傳統注射對比:

汽車內外飾塑料成型工藝的圖4    

低壓注射與傳統注射對比

汽車內外飾塑料成型工藝的圖5    

 低壓注射儀表板本體

2)、氣體輔助注射成型--是把高壓氮氣經主輔控制器(分段壓力控制系統)直接注射入模腔內正在塑化的塑料里,使塑料件內部膨脹而造成中空,但仍然保持產品和外形完整無缺。此工藝不但能生產壁厚不均勻、形狀復雜的制品,而且制件性能優越,表面平整光滑。

此工藝實用于以下三種條件下的產品:

a、制件的其中一面為光滑表面。氣體注入模壁及溶料之間,使制件與模腔接觸面光滑及免除凹陷。

b、 制件即使厚度不均或者加強筋底部料厚過厚的情況下,此技術也可把制件表面成型成無凹陷的合格品。

c、沒有氣孔。因氣體并不是注射到塑膠中,所以并不會在成品內部形成氣孔。

汽車內外飾塑料成型工藝的圖6    

2、吸塑成型

真空吸塑成型工藝是一種熱成型加工方法。利用熱塑性塑料片材,制造開口殼體制品的一種方法。將塑料片材裁成一定尺寸加熱軟化,借助片材兩面的氣壓差或機械壓力,使其變形后覆貼在特定的模具輪廓面上,經過冷卻定型,并切邊修整。此工藝一般分為兩種成型工藝;陽模真空吸附和陰模真空吸附。

汽車內外飾塑料成型工藝的圖7    

陽模真空成型與陰模真空成型法一樣,模腔壁貼合的一面質量較高,結構上也比較鮮明細致。壁厚的最大部位在陽模的頂部,而最薄部位在陽模側面與底面的交界區,該部位也是最后成型的部位,制品側面常會出現牽伸和冷卻的條紋,造成條紋的原因在于片材各部分貼合模面的時候有先有后之分

汽車內外飾塑料成型工藝的圖8    

真空陰模吸附成型制件,也是與模腔壁貼合的一面質量較高,結構上也比較鮮明細致,壁厚的最大部位在模腔底部,最薄部位在模腔側面與底面的交界處,而且隨模腔深度的增大制件底部轉角處的壁就變得更薄,因此真空陰模成型法不適合于生產深度很大的制件。

3、擠出成型

 擠出成型是借助螺桿和柱塞的擠壓作用,使塑化均勻的塑料強行通過??诙蔀榫哂泻愣ń孛婧瓦B續制品的成型方法。

原理:首先將粒狀或粉狀塑料加入料斗中,在旋轉的擠出機螺桿的作用下,加熱的塑料通過沿螺桿的螺旋槽向前方輸送。在此過程中,塑料不斷接受料筒的外加熱和螺桿與塑料之間、料筒與塑料之間的剪切摩擦熱,逐漸熔融成黏流態,然后在擠壓系統的作用下,塑料熔體通過具有一定形狀的擠出模具,從而獲得具有一定截面形狀的塑料型材。

汽車內外飾塑料成型工藝的圖9    

擠出過程圖


擠出成型的塑料制品大致可以分為塑化、成型和定型三個階段。

汽車內外飾塑料成型工藝的圖10       4、搪塑工藝    

 搪塑成型是一種表皮成型工藝,常用來加工儀表板用表皮和門護板用表皮。

其工作原理——帶皮紋的搪塑模具背面或整體加熱,模具正面扣上裝有PVC(或TPU)粉末的粉箱,一邊加熱,一邊轉動,粉末在重力和熱的作用下貼附在模具表面上,成型為所需要形狀的表皮,取下粉箱,模具冷卻后,人工取下表皮的加工方法。

汽車內外飾塑料成型工藝的圖11    

經過一次加工成型后的成品,能在汽車內外飾各部位得到使用;然而隨著汽車工業的發展,消費者不但要求有可靠的使用性能,而且還要有一定的外觀要求,所以就衍生處一些二次加工方法,包含塑料間的焊接,塑料表面的電鍍,水轉印等工藝

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