CN101062589A

CN101062589A - 汽车仪表盘微孔发泡成型工艺

Info

Publication number: CN101062589A
Application number: CN 200610016790
Authority: CN
Inventors: 梁继才; 李义; 祁伟
Original assignee: CHANGCHUN JIYUAN RESIN MOULD PLASTIC Co Ltd
Current assignee: CHANGCHUN JIYUAN RESIN MOULD PLASTIC Co Ltd
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2007-10-31

Abstract

本发明涉及应用气体辅助微孔发泡注射成型技术实现红旗轿车仪表盘塑料制品的生产，即气体辅助微孔发泡注射成型技术制造红旗轿车仪表盘的工艺，包括轿车仪表盘微孔注塑成型的工艺参数优化，超临界流体/聚合物熔体的单相溶液在模具中的流动情况研究，仪表盘物理模拟模具设计、浇注系统的优化设计、尺寸参数的选择等等，属于塑料注射成型技术领域。本发明提供一种气体辅助微孔发泡注射成型轿车塑料仪表盘的生产方法及其工艺参数的优化，浇注系统、物理模拟模具的优化设计，尺寸参数选择等，目的在于通过优化的模具及其浇注系统的优化设计、预设的工艺参数，如发泡剂注入质量(通常是N₂或CO₂)、注射速度、压力等等，控制气熔均相体系在料筒内部的形成，从而达到瞬时发泡、长大、定型，形成微孔泡沫尺寸的孔径，减轻质量、成型外表质量优异、无缩痕和翘曲变形的仪表盘并改善仪表盘的机械性能。

Description

汽车仪表盘微孔发泡成型工艺

技术领域：

本发明涉及应用气体辅助微孔发泡注射成型技术实现红旗轿车仪表盘塑料制品的生产，即气体辅助微孔发泡注射成型技术制造红旗轿车仪表盘的工艺，包括轿车仪表盘微孔注塑成型的工艺参数优化，超临界流体/聚合物熔体的单相溶液在模具中的流动情况研究，仪表盘物理模拟模具设计、浇注系统的优化设计、尺寸参数的选择等等，属于塑料注射成型技术领域。

背景技术：

轿车塑料仪表盘的注射成型通常是将熔融的塑料注射到模具型腔中，冷却后形成所需制件，达到顶出温度后，模具开启，取出制件。由于轿车塑料保险杠尺寸大，形状复杂，采用常规注射成型技术生产时，在厚薄不均的区域会产生严重的缩痕现象，较大的平面也会出现翘曲和变形等缺陷。为了解决上述问题，二十世纪九十年代后期以后产生了一种新兴的气体辅助微孔发泡注射成型工艺，通过控制注入聚合物熔体气体发泡剂的体积或质量，使在料筒内形成气体/聚合物熔体的均相体系，达到饱和的热力学不稳定状态，将该体系注入模腔，成核、发泡长大及定型，但是其加工工艺条件难以控制，成型窗口较为狭窄。

发明内容：

本发明提供一种气体辅助微孔发泡注射成型轿车塑料仪表盘的生产方法及其工艺参数的优化，浇注系统、物理模拟模具的优化设计，尺寸参数选择等，目的在于通过优化的模具及其浇注系统的优化设计、预设的工艺参数，如发泡剂注入质量、注射速度、压力等等，控制气熔均相体系在料筒内部的形成，从而达到瞬时发泡、长大、定型，形成微孔泡沫尺寸的孔径，减轻质量、成型外表质量优异、无缩痕和翘曲变形、强度高的优质仪表盘制件。

附图说明：

图1为本发明结构原理图；

具体实施方式：

本发明的技术设计方案如下：红旗轿车仪表盘为大型复杂曲面壳体，仪表盘主体上方依次分布有三个较大的仪表安装圆孔窗口和三个较小直径尺寸的仪表安装圆孔窗口。分别为车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等。仪表盘向整个曲面壁厚较薄约位3mm，微孔发泡成型技术的一个最大优点就是成型薄壁制件。在微孔发泡成型过程中，高压发泡剂将通过发泡剂输送系统注入注塑机料筒与聚合物熔体混合成为均相体系，再通过截流注嘴高压高速短射注入模具型腔中，通过压力降低瞬间成核、长大、定型，并利用泡孔内气体压力进行保压，比传统注射少了保压阶段或者缩短了保压阶段，从而可以有效防止表面缩痕的产生，节省材料，降低锁模力，提高制件质量。气体辅助微孔发泡注射成型装置在此不加以详细说明。

成型过程中，熔体首先由仪表盘上下方向对称的4点浇口进入模腔，按照传统注射成型模式填充模具内部空间，发泡剂/聚合物熔体的均相体系注入型腔后由于压力降低，溶解于熔体中的气体就会析出来形成气泡并长大充满型腔内部，因此应预先计算熔体的短射量，以便留出气泡长大所能占据的空间体积。通常微孔发泡注射成型中的发泡剂质量含量在1％以下，就可以最大减重多达60％，经分析最佳含量位0.5％；熔体注射量在60％-98％之间，经过分析，该仪表盘的熔体注射量可在90％-98％之间，最佳注射量为96％。但是注射压力过低，会使制件产生内泡缺陷现象，严重时气泡又可能爆裂，典型的内泡直径6-10mm，会iu造成制件的机械性能下降。经过分析，气体的注射压力可以在40-60Mpa，小于40Mpa会导致熔体无法完全填充模腔，造成制件报废。

模具排气系统设计在微孔成型工艺中是关键问题，对制件能否成功实现微孔工艺成型起着至关重要的作用。分模线处排出周边的25％，排气口的宽度设计为5-12mm，排气面的长度在0.5-1.0mm间，这样可以取得最佳的排气效果，保证冲模顺利。

仪表盘壳体的浇注系统包括主流道、分流道和浇口，用于保证熔体顺利进入模腔，并均衡地填充模腔内部空间。因此其位置和尺寸参数选择对制件的质量具有重要的影响。浇口设置在仪表盘上下壳体的边缘处，对称布置，数量可以在4-8之间，最佳个数为4个。浇口的类型为针式浇口。分流道一端与主流道相接，另一端分别连接在4个浇口处，各条分流道的直径和长度以仪表盘壳体的中轴线对称分布。主流道为圆锥形。

本发明的优点在于，避免了传统注射成型仪表盘所引起的表面缺陷，如缩痕、翘曲等问题。同时可以大幅度降低注射机吨位，节省原材料，缩短冷却时间，提高生产效率。

Claims

1、一种气体辅助微孔发泡注射成型仪表盘加工工艺，包括浇注系统、模具排气系统布置、尺寸参数选择设计、微孔发泡成型装置工艺参数确定等四个部分。其特征在于：通过微孔发泡注射装置的预设工艺参数，将发泡剂经过发泡剂输送系统的注射器注入熔体，混合形成均相溶液，接着高速高压注入模具型腔，通过压力降低发泡、长大、定型，此过程要求浇注系统和模具排气系统最优设计，以达到生产出微孔尺寸级别的轿车仪表盘制件。

2、根据权利1要求的红旗轿车仪表盘气体辅助微孔发泡注射成型工艺，其特征在于：气体辅助微孔发泡注射成型红旗轿车仪表盘过程中，根据仪表盘的成型要求和使用的原材料，熔体的预先注射量在95％-98％之间，最佳预注射量为96％；发泡剂质量含量在1％以下，选取最佳含量0.5％。此时既可以避免出现气体发泡剂注入熔体后，由于熔体中的发泡剂注射量过小，不能形成发泡剂/聚合物熔体的过饱和均相体系；又相对于传统成型工艺而言，节省了原材料的使用量，缩短了成型周期。

3、根据权利要求1、2所述的红旗轿车仪表盘气体辅助微孔发泡注射成型工艺，其特征在于：熔体注射采用针式浇口，数量为4个，在模具开启后，浇注系统自动与仪表盘制件分离。浇口的位置在主壳体的上下方向对称各有2处。在保证熔体均衡填充模腔的同时，可以确保多点浇口所产生的熔接痕强度不减弱，并达到对制件的要求。

4、根据权利要求1、2、3所述的捷达轿车保险杠气体辅助注射成型工艺，其特征在于：对应于注射机料筒外表面气体发泡剂注射器布置为显性，数量为2个，相距48mm。

5、根据权利要求1、2、3、4所述的要求，其特征在于：对应其它汽车仪表盘制件的气体辅助微孔发泡注射成型、发泡剂注入点位置及数量的选择依然有效。