【文章內(nèi)容簡介】 成 整 體 門 內(nèi) 板 。座 墊　 目 前 ， 座 墊 及 靠 背 基 本 上 是 由 軟 質(zhì) PU 泡 沫 制 成 。 座 椅 的 表 皮 材 料 ， 60年 代 大 多 采 用 PVC 人 造 革 。 70 年 代 開 始 使 用 織 物 包 皮 ， 織 物 材 料 主 要 是 尼 龍 ，預(yù) 計(jì) 聚 酯 織 物 包 皮 會(huì) 逐 年 增 加 。 總 之 ， 汽 車 駕 駛 室 座 墊 在 不 久 的 將 來 完 全 實(shí)現(xiàn) 塑 料 化 。轉(zhuǎn) 向 盤　 轉(zhuǎn) 向 一 般 采 用 自 結(jié) 皮 半 硬 質(zhì) PU 泡 沫 塑 料 制 成 ， 轉(zhuǎn) 向 盤 包 覆 物 多 用PP、 PU、 PVC、 ABS 等 樹 脂 。 從 輕 量 化 考 慮 ， 有 用 玻 璃 纖 維 增 強(qiáng) PA 代 替 鐵芯 的 趨 勢 。 　 　車頂棚內(nèi)襯層有成形型、吊裝型和粘貼型三種，所用材料種類也很多。近年來，為了減少裝配工時(shí)，大都采用成形型頂棚內(nèi)襯導(dǎo)結(jié)構(gòu)一體成形?；囊话阌媒渲脑偕藁虿ＡЮw維、聚苯乙烯泡沫材料板。填充材一般用聚氨脂或聚烯烴樹脂發(fā)泡體。表皮材主要是 PVC 片材，同時(shí)逐年增加織物。填充材和表皮材一起層壓后貼在基本材上。吊裝型襯層是用鐵絲網(wǎng)吊起來的一種結(jié)構(gòu)，表皮材是 PVC 片材或 PVC 人造革、織物等。為了隔熱及隔音，把絕緣材料放到頂板和襯層之間。粘貼型是把填充材和表皮材層壓成形之后，直接貼到頂棚上，填充材主要是聚氨脂發(fā)泡體、PVC 發(fā)匯體，表皮材主要是 PVC 片、織物等。 汽車用內(nèi)飾塑料的發(fā)展趨勢隨著汽車向小型化、輕量化方向的發(fā)展，塑料在汽車上的用量日益增加，特別汽車內(nèi)飾件對材料提出了更高的要求。從世界各國對汽車內(nèi)飾材料的研究情況來看，主要下面幾個(gè)發(fā)展趨勢： 開發(fā)復(fù)合型材料　 汽車上使用復(fù)合材料的零件主要是儀表板、門護(hù)板、頂蓋內(nèi)護(hù)板、地毯、座椅及包裹架護(hù)板，它們基本上是由表皮（塑料、織物、地毯），隔音減振部分（泡沫或纖維）和骨架部分組成，這種形式的零件除滿足一定的使用功能外，又使人感到舒適美觀，而且由于該種材料生產(chǎn)工藝簡單，成本低廉、適用性強(qiáng)而發(fā)展得比較迅速，它將是今后汽車內(nèi)飾材料的主要發(fā)展方向?！? 以聚丙烯塑料為主　 據(jù)英國應(yīng)用信息（AMI）報(bào)告，到 2022 年為止，轎車零部件消耗的熱塑性塑料仍然以年均超過 6％的速度遞增，而由于 PP 價(jià)格低廉且性能優(yōu)越，所以汽車內(nèi)外飾件的發(fā)展將以PP 為主，現(xiàn)在市場上使用的 PP 零件占市場份額的 42％，且可望以每年 8％的速度增長，特別集中的汽車內(nèi)飾方面?！? 向安全性方面發(fā)展　 在現(xiàn)今交通事故不斷、乘客安全受到威脅的情況下，部分內(nèi)飾零件的安全性檢驗(yàn)已納入議事日程。比如，儀表板上表面的頭部沖擊試驗(yàn)；其下邊緣的膝蓋撞擊試驗(yàn)；座椅靠背的身體沖擊試驗(yàn)等，均要求被檢驗(yàn)的內(nèi)飾塑料不能碎裂，更不能碎片四濺或出現(xiàn)棱角傷人。因此，汽車內(nèi)飾零件不僅要求舒適美觀，更要求能保護(hù)乘客安全。　 材料通用性　 為了有效合理利用能源及原材料、降低汽車成本，不同類型轎車內(nèi)飾件使用的材料可以歸結(jié)到統(tǒng)一使用的幾咱材料上，這樣事必會(huì)擴(kuò)大這幾種原料的生產(chǎn)規(guī)模，無論是在材料5 / 38質(zhì)量方面還是在成本方面都是最經(jīng)濟(jì)的。　 廢舊塑料的再生利用　 隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)以及所面臨的全球性能源和原材料危機(jī)，如何處理與利用好這些廢舊塑料將是擺在世人面前的一大難題。無論是從充分利用地球資源角度，還是從環(huán)境保護(hù)的立場來看，都必須積極開展汽車廢舊塑料的回收利用技術(shù)工作的研究。材料回收利用技術(shù)工作還應(yīng)當(dāng)配合環(huán)保法規(guī)的制定和廢舊材料回收體系的建立，因此也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。 塑料注射成型機(jī)的技術(shù)水平及塑料模具發(fā)展趨勢注塑成型機(jī)可區(qū)分為合模裝置與注射裝置。合模裝置是開閉，模具以執(zhí)行脫模作業(yè)，而且也有如圖所示的肘桿方式以及利用油壓缸直接開閉模具的直壓方式。注射裝置是將樹脂以加熱融化后在射入模具內(nèi)。此時(shí)，要旋轉(zhuǎn)螺桿，并入圖所示讓投入到料斗的述職停留在螺桿前端（稱之為計(jì)量），經(jīng)過相當(dāng)于所需樹脂量的行程儲(chǔ)藏后再進(jìn)行射出。當(dāng)樹脂在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí)，則控制螺桿位置或一定射出壓力是，則從速度控制切換成壓力控制。圖 注射機(jī) 從注射機(jī)問世起，鎖模力在 1000－5000kN，注射量在 50－2022g 的中小型注射機(jī)占絕大多數(shù)。到了 70 年代后期，由于工程塑料的發(fā)展，特別是在汽車、船舶、宇航、機(jī)械以及大型家用電器方面的廣泛應(yīng)用，使大型注射機(jī)得到了迅速發(fā)展。美國最為明顯。在 1980 年全美國約有 140 臺(tái) 10000kN 以上鎖模力的大型注塑機(jī)投入巾場，到 1985 年增至 500 多臺(tái)。日本名機(jī)公司已經(jīng)成功地制造了當(dāng)今世界最大的注塑機(jī)，其鎖模力達(dá)到 120220kN，注射量達(dá)到 92022g。80 年代以來，CAD/CAE／CAPP／CAM 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在塑機(jī)制造業(yè)的廣泛采用，促進(jìn)了我國注塑機(jī)研發(fā)和制造水平的高速發(fā)展。一批國家級高新技術(shù)企業(yè)都相繼引進(jìn)美國 和 PTC 公司的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析等軟件，實(shí)現(xiàn)了三維立體參數(shù)化建模，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真，對主關(guān)原件分析，對高應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力分6 / 38布、應(yīng)力峰值、危險(xiǎn)區(qū)域等進(jìn)行準(zhǔn)確的分析計(jì)算，幫助設(shè)計(jì)人員迅速地了解、評估和修改設(shè)計(jì)方案，保證重要零件結(jié)構(gòu)合理性的可靠性達(dá)到完美結(jié)合。高效注塑機(jī)的開模與預(yù)塑一般都是同步完成。開模中同時(shí)完成抽芯和頂出。日展會(huì)上最快注塑機(jī)，工作周期只有 1 秒鐘。注塑機(jī)的控制技術(shù)歷經(jīng)了繼電器、接觸器控制及可編程序控制器控制和專用計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展過程。我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向?qū)ǎ邯ヌ岣叽笮?、精密、?fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例。在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)。推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。7 / 38第 2 章 Moldflow 分析一些大型的注塑模具單憑經(jīng)驗(yàn)是無法制造的或是廢品率很高。所以最好是先通過計(jì)算機(jī)輔助分析其可行性。先通過 Moldflow 模擬分析其注塑工藝，分析其方案的可行性。把一些可能出現(xiàn)的缺陷通過計(jì)算機(jī)分析出來，然后改進(jìn)其工藝，使其降低廢品率和生產(chǎn)周期 [6]。先用 UG 畫出制件的三維圖（如圖 ） 。把它轉(zhuǎn)為 STL 格式導(dǎo)入 Moldflow后進(jìn)行分析。圖 塑件 UG 圖 最佳澆口分析首先利用 Moldflow 分析最佳澆口位置如圖 。以此作為模具設(shè)計(jì)的參考。圖中間藍(lán)色區(qū)域?yàn)榉治龀鰜淼淖罴褲部谖恢?，結(jié)合模具具體結(jié)構(gòu)可把澆口放置兩端面中心的內(nèi)側(cè)，基本可以滿足條件。8 / 38圖 最 佳 澆 口 位 置 充型時(shí)間分析接著建立澆注系統(tǒng)填充分析。填充時(shí)間的結(jié)果如圖 。塑件充滿整個(gè)型腔所用時(shí)間 .圖 充型時(shí)間 液體前沿溫度分析液體前沿溫度分析如圖 。合理的溫度分布應(yīng)該是均勻的。這模型的溫差不是太大，可以接受。9 / 38 圖 液體前沿溫度 注塑口壓力曲線注塑口壓力曲線如圖 。注塑壓力的大小是成型過程中的重要參數(shù)，直接決定了該件成型用注塑機(jī)能夠提供注塑壓力值大小的下限。圖 注塑口壓力 氣泡分析圖 所示為氣穴位置圖示。氣穴位置都在側(cè)成型位置和分型面附近，可以從滑塊和動(dòng)定模的空隙中排出。這樣出現(xiàn)氣泡、焦痕的可能性較小。10 / 38圖 氣泡 鎖模力分析由圖 中知道最大鎖模力出現(xiàn)在約 的時(shí)候，為 80KN圖 鎖模力11 / 38第 3 章 塑料模工藝設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù)計(jì)算 設(shè)計(jì)內(nèi)容該設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：①分析塑件的結(jié)構(gòu)，以及使用材料的種類及工藝特性；②注塑工藝方案的分析，選擇最佳方案；③選擇注射機(jī)并確定初始型腔數(shù)目以及排列；④分型面的確定、主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝計(jì)算（澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)） ；⑤校核并確定注塑機(jī)型：據(jù)注塑及占用空間、操作是否方便、注射量、注射壓力、模具的鎖模力、模具高度等要求，確定合適的注射機(jī)。⑥模架形式的選擇：根據(jù)塑件形狀及脫模抽芯方式選擇。⑦評價(jià)模具結(jié)構(gòu)方案：評價(jià)方案設(shè)計(jì)的合理性，并對再設(shè)計(jì)提出建議。 工藝分析 塑件分析該塑件是一個(gè)封閉的不對稱的薄板型工件，塑件尺寸較大，塑件工作表面要求較高，在兩側(cè)都有側(cè)成型的部分，其中一側(cè)的抽芯距離比較大，這就增加了模具設(shè)計(jì)的難度。有利的地方在于它的分型面比較清楚，比較好選擇。12 / 38圖 塑件 塑件材料分析丙稀晴－丁二烯－苯乙烯聚合物，簡稱 ABS。 ABS 基本特性塑件的材料為 ABS，這是一種熱塑性塑料，在升溫時(shí)黏度增高，所以成型壓力較高，塑料的脫模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度以及收縮率影響極小。根據(jù)上述零件特征和所用塑料的性能，在工藝上宜采用低溫高壓注塑方法，以增加流動(dòng)性，降低內(nèi)應(yīng)力。同時(shí)儀表板的尺寸精度和表面要求較高，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意推出機(jī)構(gòu)施力要均衡平穩(wěn)，模具型腔表面粗糙度要小，模具溫度應(yīng)該控制在 50℃60℃。 ABS 主要用途 ABS 在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等。汽車工業(yè)上用ABS 制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等、還有用 ABS 夾層板制小轎車車身。ABS 還用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具電子琴以及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。 ABS 的主要成型特點(diǎn)：13 / 38表 ABS 注射成型的主要工藝參數(shù)：塑料名稱 ABS密度（g/㎝ ）3 收縮率 方法 油、水、鹽溫度（℃） 90～100后處理時(shí)間（h） 4注射機(jī)類型