【文章內(nèi)容簡介】 車制造工藝基礎 3）熱學性能 ABS屬于無定形聚合物，無明顯熔點；熔體粘度較高，流動性差；熱穩(wěn)定不太好，耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為 70— 107℃ ，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10℃ 左右。對溫度，剪切速率都比較敏感； ABS在－ 40℃ 時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 40℃ 到 80℃ 的溫度范圍內(nèi)長期使用。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 4）電學性能 ABS的電絕緣性較好，且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 5）環(huán)境性能 ABS不受水、無機鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應力開裂。 ABS的耐候性差，在紫外線的作用下易產(chǎn)生降解，置于戶外半年后，沖擊強度下降一半。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 2． ABS在汽車上的應用 由于 ABS具有良好的各種性能，通過改性后還能獲得特殊性能，故廣泛用于制作汽車內(nèi)飾件和外裝件。如表 105所列。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 表 105 苯乙烯塑料在汽車上的應用 零 件 名 稱 種 類 型 號 格柵 ABS 高抗沖（電鍍型） AAS 高抗沖型 燈殼 ABS、 AES 高抗沖型 通風蓋板 ABS、 AAS 亞耐熱型 車輪罩 ABS 高抗沖型 MPPO 亞耐熱型 零件名稱 種類 型號 支架、百葉窗類 ABS 亞耐熱型 標志裝飾 AES、 AAS 高光澤型 標牌、裝飾件 ABS 一般電鍍型 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 后護板 ABS 一般型 緩沖護板 AES 高光澤型 擋泥板、鏡框 ABS、 AES、 AAS 高抗沖型 儀表板 AES 超耐熱抗沖型 ABS 裝飾件 ABS 超耐熱型 儀表罩（儀表類） ABS 超耐熱型 工具箱 ABS 耐熱或亞耐熱型 導管類 ABS 耐熱或亞耐熱型 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 纖維增強復合材料其在汽車中的應用 纖維增強塑料基復合材料（ FRP），指玻璃纖維和熱固性樹脂的復合材料，除增強用的纖維除玻璃以外，還有碳纖維和高強度纖維，基體樹脂可根據(jù)使用要求用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯等，其具有強度高、質(zhì)量小、耐腐蝕、加工性好及可制造 A級表面汽車覆蓋件等特點，已被廣泛用于汽車車身部件。 目前，北美汽車制造業(yè)用 FRP制造汽車零件的用量已達 120kg。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 SMC在車身部件中的應用 SMC是玻璃纖維增強不飽和聚酯片狀模壓塑料基復合材料，是一種新型的制造車身件的復合材料。 它屬于熱固性塑料增強復合材料，能在一定的溫度和壓力下，交聯(lián)固化而成型。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 一、 SMC作為汽車材料的優(yōu)點 1．重量輕 2．物理性能優(yōu)異 3．集成化程度高 設計自由度大 4．耐腐蝕性能，抗彎性好，可靠性高 5．優(yōu)異的耐熱性和可涂裝性 6．尺寸穩(wěn)定 7．熱變形溫度和耐老化性能均高于普通熱塑性材 料，其使用壽命高于 15年。 8．外觀美麗，易于涂裝。 9．電絕緣性好。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 二、 SMC的成型工藝 SMC 技術的開發(fā)成功，開創(chuàng)了現(xiàn)代汽車工業(yè)中大量用于 FRP的新局面。由于 SMC浸漬用的樹脂含增稠劑，能夠?qū)ざ日{(diào)整到成型時可以流動的程度。這種方法不采用混煉，而是直接把樹脂浸到纖維墊中，故纖維不受破壞，強度比較高。另外， SMC材料呈片狀，有利于模壓成型，可以提高生產(chǎn)效率。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 1．制造 SMC的主要原料 主要原料為有一定長度的玻璃纖維、粒狀填充劑和聚酯樹脂三要素。其中樹脂占 30%～ 35%，一般情況下玻璃纖維約占 30%，填充劑為 35%～ 40%。 1）不飽和聚酯樹脂。 2）填充劑。 3） SMC的增強材料。 除了上述三大成分之外，還應有添加劑，如硬化劑、增稠劑等。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 2． SMC材料模壓成型方法 對于表面要求精度高的產(chǎn)品，成型模具應采用熱作模具鋼制造。對于表面精度要求不高的低壓成型的大型件，成型?？捎描T造工藝制成。在制造過程中要盡量避免產(chǎn)品在結構設計中成不等厚度。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 1） SMC的制造過程 在兩張內(nèi)側涂有樹脂的 PE薄膜中間加入玻璃纖維，接著通過壓緊輥把樹脂復合物浸漬到玻璃纖維氈中去。為了把樹脂均勻地涂覆在薄膜上，備有刮板。制好的 SMC片材厚度為 2～ 4mm，單位面積質(zhì)量為 3～ 5kg/m2。將浸漬好的 SMC材卷成卷，經(jīng)過一定的熟化后便可使用。 SMC的制造過程如后圖所示。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 SMC片材加工示意圖 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 2） TMC及其制造過程 TMC（ Thick molding cmpound）為厚片狀模塑壓塑料復合材料。這是因為 SMC的制造工藝限制了其厚度，但有些汽車零件又需要較厚的材料，如果將2～ 3層 SMC片材重疊起來模壓成型又很不方便，于是就開發(fā)了 TMC。在制造 TMC板材時，把玻璃纖維和樹脂糊混合后夾到兩層薄膜之間，再輥壓成板材。其加工設備示意圖如圖 104所示。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 1PE薄膜 2TMC混合物 3PE薄膜 4樹脂混合物 5密封 6儲池 7漏斗 8刀輥 9玻璃纖維 10橡膠輥 11短纖維 12浸漬輥 13離心刮輥 TMC加工示意圖 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 3． SMC材料模壓成型方法 對于表面要求精度高的產(chǎn)品，成型模具應采用熱作模具鋼制造。對于表面精度要求不高的低壓成型的大型件，成型?？捎描T造工藝制成。在制造過程中要盡量避免產(chǎn)品在結構設計中成不等厚度。 SMC的成型溫度在 130～ 150℃ 之間，成型汽車駕駛室的大件時加壓時間為 80s，成型周期為 2min左右，產(chǎn)品厚度為 ～ 3mm。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 能沖壓成型的 FRP材料其在汽車中的應用 由于 SMC材料在汽車零部件成型中速度比較慢不能夠滿足大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè)需求。為了使塑料基的的復合材料的成型速度既能接近金屬材料的沖壓加工，又能利用現(xiàn)成的金屬沖壓設備，以適應汽車工業(yè)發(fā)展的需要，于是，能沖壓的 FRP材料基板材就應運而生了。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 一、沖壓成型熱塑性塑料片材的種類 這種材料又稱為 GMT，它是一種玻璃纖維氈增強的熱塑料塑料的預浸料 ,類似熱固性的 SMC,是玻璃纖維和熱塑性塑料預先制成的半成品片材。其典型的代表是美國 PPG公司生產(chǎn)的 Azdel和 STX兩種沖壓成型片材，前者是用玻璃纖維氈增強的PP塑料復合材料，后者是一種玻璃纖維增強的尼龍（ PA）塑料復合材料。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 二、 GMT片材成型工藝 目前在工業(yè)中， GMT的主要生產(chǎn)方法有兩種：一種是連續(xù)纖維氈或針刺氈 ，另一種是熱塑性塑料（ PP）層合而成的多采用熔融浸漬工藝 (干法 )，隨機分布的中長玻璃纖維 (5～ 50mm)與粉末熱塑性塑料制成的片材為懸浮沉積工藝 (濕法 )。目前產(chǎn)量上還是后者多于前者。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 1. 熔融浸漬工藝 它是將兩層玻璃氈壓合在三層 PP中，當中是熔融的 PP，最外層可以是薄膜，也可 是熔融的 PP。 采用該方法生產(chǎn) GMT時，玻璃纖維氈是關鍵性材料，如果片材的性能需要各向同性時 ,玻璃纖維氈中纖維的取向是完全隨意的；若片材的性能需要各向異性時，則氈中的纖維是按所需方向排列的。這種生產(chǎn)工藝又稱為層壓工藝。 其工藝如圖所示 。 第 10章 汽車制造輕量化 汽車制造工藝基礎 GMT片材熔融浸漬