关于汽车内饰件的注塑成型方法

李泰江1廖晓阳2

关键词：汽车内饰件；注塑成型

引言

科学技术的飞速发展逐步渗透到社会各领域，汽车也成为人们生活中不可缺少的代步工具，随着人们生活水平的提高，汽车内饰件也越来越重要，人们也越来越青睐于高质量高品质的汽车内饰件，有越来越多的专业人员从事汽车内饰件的注塑成型，努力提高汽车内饰件的注塑成型效率与质量。本文就汽车内饰件的注塑成型方法进行探讨。

一、注塑成型的参数

1.1注塑时间

注塑时间是指塑料熔体充满型腔所需要的时间，不包括模具开、合等辅助时间。尽管注塑时间很短，对成型周期的影响也很小，但注塑时间的调整对浇口、流道与型腔的压力控制有着很大作用。合理的注塑时间有助于熔体理想填充，对提高制品的表面质量及减小尺寸公差有着重要意义。

注塑时间要远远低于冷却时间，大约为冷却时间的1/10～1/15，这个规律可作为预测塑件全部成型时间的依据。在作模流分析时，只有当熔体完全是由螺杆旋转推动注满型腔的情况下，分析结果中的注塑时间才等于工艺条件中设定的注塑时间。若在型腔充满前发生螺杆的保压切换，分析结果将大于工艺条件的设定。

1.2注塑压力

注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔体上，塑料熔体在压力推动下，经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道、主流道、分流道，并经浇口进入模具型腔，这个过程即为注塑过程，或称为填充过程。压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力。

在注塑过程中，注塑机喷嘴处的压力最高，以克服熔体全程中的流动阻力。压力沿着流动长度往熔体最前端波前处逐步降低，若模腔内部排气良好，则熔体前端最后的压力就是大气压。

影响熔体填充压力的因素有：⑴材料因素，如塑料的类型、粘度等；⑵结构性因素，如浇注系统的类型、数目与位置，模具的型腔形状以及制品的厚度等；⑶成型的工艺要素。

1.3注塑温度

注塑温度是影响注塑压力的重要因素。注塑机料筒有5～6个加热段，每种原料都有其合适的加工温度。注塑温度必须控制在一定范围内。温度太低，熔料塑化不良，影响成型件质量，增加工艺难度；温度太高，原料容易分解。在实际的注塑成型过程中，注塑温度往往比料筒温度高，高出的数值与注塑速率与材料的性能有关，最高可达30℃。这是由于熔料通过注料口时受到剪切而产生很高的热量造成的。在作模流分析时可通过两种方式来补偿这种差值，一种是设法测量熔料对空注塑时的温度，另一种是建模时将射嘴也包含进去。

1.4保压压力与时间

在注塑过程将近结束时，螺杆停止旋转，只是向前推进，此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料，以填充由于制件收缩而空出的容积。若型腔充满后不进行保压，制件大约会收缩25%左右，特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。保压压力一般为充填最大压力的85%左右。

1.5背压

背压是指螺杆反转后退储料时所需要克服的压力。采用高背压有利于色料的分散与塑料的融化，但却同时延长螺杆回缩时间，降低塑料纤维的长度，增加注塑机的压力，因此背压应低一些，一般不超过注塑压力的20%。注塑泡沫塑料时，背压应该比气体形成的压力高，否则螺杆会被推出料筒。有些注塑机可以将背压编程，以补偿熔化期间螺杆长度的缩减，降低输入热量。但由于这种变化结果难以估计，故不宜对机器作出相应调整。

二、成型模型的建立与分析

2.1内饰件注塑成型的模型建立

汽车内饰件注塑成型的方法有很多，本文以AMI系统为例，这个系统具备建模效果，方便生产商直接对内饰件进行注塑成型。对内饰件注塑成型的三维模型一般有UnigraphicsNX，Pro/E，Solidworks等这些复杂的模型，利用这个软件系统选择合适模型后，可直接传输出一个IGES文件，随后可以使用MoldflowCADDoctor这个绘图软件对已有模型进行边界、形状等各方面的修改与恢复，有利于以后操作的方便，再从CAD绘图软件中传导出成型的UDM文件，最终输入AMI系统中，就可以完成模型的输入，在这个过程中可采用划分网格这个工具，方便内饰件模型的建成与检查修改。

2.2冷却系统的设计

冷却系统的作用是为了实现模具与塑件的冷却，这是一个定型过程，也是一个冷却循环的过程，最终冷却效果的高低很大程度上决定成型的速度与最终内饰件的质量。而决定冷却系统冷却效果的原因有很多，主要有结构形状，尺寸，流道的长度与内部结构。冷却系统可分为直通式水道、循环式水道、圆周式水道、螺旋式水道等，在设计与使用冷却系统的过程中，应使塑件塑胶分布均匀紧致，避免变形。冷却水孔中心线与型腔壁之间的长度最好控制在12-15mm之间，冷却水管直径大多应分布在8-12mm，最大程度保证冷却水管到型腔表面的长度一样，若出现塑件在模具中的分布不均匀，应进一步进行冷却，加大冷却的力度。

2.3浇注系统的设计

浇注系统的作用就是将塑胶顺利灌输到型腔内部，可得到形状与模型相符，质量有保证的内部件，在这个过程中塑胶流通的过程非常重要，浇注系统必须保证塑胶在流通过程中畅通无阻，能顺利进入型腔内部。而浇注系统主要是由主流道、分流道、浇口、冷料井这四个部分组成，对主流道与分流道在设计是要注意要使主流道到浇口的长度一样长，要尽可能减少塑胶流动的长度也就是流道的长度，减轻塑胶的重量，保持注塑模型的对称性以维持平衡。

2.4内饰件注塑成型的材料选择

若可以使注塑模型、浇注系统与冷却系统正常运行的前提下，保证内饰件在注塑成型过程能顺利完成。内饰件的质量实质是指内饰件的注塑材料的选择，要重视材料参数与成型工艺参数。热塑型原材料有很多，但要选择塑造性强，不易变形，没有有害物质的原材料。很多企业会首选天然纤维这样的复合材料，天然纤维这样的复合材料具备很多优势，其可再生性、可降解性、可回收性、低成本性及对人体绿色健康，已成为产业最喜爱的原材料。

结束语

健康环保卫生在内饰件注塑成型中的深刻变革既是时代要求，也是人们发展以来对产品质量需求。只有选择正确的内饰件注塑成型方法，重视在注塑成型过程中的参数限制与原材料的选取，保证注塑成型过程的顺利进行，最终获得高质量的汽车内饰件，才能使汽车内饰件制造业在这个社会立于不败之地。

参考文献

[1]段聪杰.基于Moldflow的麻纤维增强聚丙烯汽车内饰件注塑成型研究[D].吉林大学，2016.

[2]李瑞娟，黄力.基于BP神经网络的汽车内饰面板注塑成型工艺参数优化[J].塑料，2016（03）.