CN102476435A - 轿车保险杠气辅注塑成型工艺及模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应用气体辅助注射成型技术实现捷达轿车保险杠塑料制品的生产，即气体辅助注射成型技术制造捷达轿车保险杠的工艺及模具，包括浇注系统的优化设计、气体通道的设计与布局、气体通道的尺寸参数选择等，属于塑料注射成型技术领域。本发明提供一种气体辅助注射成型轿车塑料保险杠的生产工艺及模具。包括浇注系统的优化设计、气体通道的设计与布局、气体通道的尺寸参数选择等，目的在于通过预设的气体通道向塑料熔体内部注入经过控制的高压惰性气体(通常是氮气)，在熔体内部形成中空气体通道，从而将熔体紧压在模腔表面，成型外表质量优异、无缩痕、翘曲变形的优质保险杠制件。通过合理设计浇注系统，优化设计气体通道，实现降低成型注射压力、提高制件表面质量、改善制件的机械性能。

Description

轿车保险杠气辅注塑成型工艺及模具

技术领域：

本发明涉及应用气辅注塑成型技术实现捷达轿车保险杠塑料制品的生产，即气辅注塑成型技术制造捷达轿车保险杠的工艺及模具，包括浇注系统的优化设计、气体通道的设计与布局、气体通道尺寸参数的选择等，属于塑料注射成型技术领域。

背景技术：

轿车塑料保险杠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，可以采用气体辅助注塑成型工艺，通过控制气体的体积变化或压力变化来调整注射气体的压力和速度，但是其加工工艺参数难以控制，成型窗口较为狭窄。

发明内容：

本发明提供一种气辅注塑成型轿车塑料保险杠的生产工艺及模具浇注系统的优化设计、气体通道的设计与布局、气体通道的尺寸参数选择等。目的在于通过预设的气体通道向塑料熔体内部注入高压惰性气体(通常是氮气)，在熔体内部形成中空气体通道，从而将熔体紧压在模腔表面，获得外表质量优异、无缩痕和翘曲变形的优质保险杠制件。通过合理的模具浇注系统设计以及气体通道的布局和尺寸选择，实现降低注射压力、改善制件的机械性能。

附图说明：

图1为本发明结构原理图；

图2为本发明结构原理图中的气体通道结构原理图。

具体实施方式：

本发明的技术设计方案如下：捷达轿车保险杠为大型复杂曲面壳体，保险杠主体前下方对称分布有4个矩形通风窗口。外侧各有两个开口，用于安装转向灯和照明灯部件。由于保险杠前面板的上下方向过渡区都为厚壁区域，该处各设计一条气体通道，其横截面为近似圆形。气体通道沿着厚壁区域贯穿保险杠全长，气体通道厚度约为原壁厚的1.1倍，在气辅成型过程中，高压气体将沿着该处气体通道推进，并实现气体均匀保压，从而可以有效防止表面缩痕的产生。

熔体首先由保险杠上下方向对称的4点浇口进入模腔，按照预先计算熔体的短射量，捷达轿车保险杠的熔体注射量可在90％-98％之间，推荐熔体注射量为96％。熔体注射过程结束后，经过规定的延迟时间，高压气体在模具内部设定的注气点注入到熔体内部，气体通道区域的壁厚较大，气体易于充入，从而推动熔体注射到模腔的末端。但是气体注射压力过高，会造成气体通道局部出现“气指”现象，并且导致注气点附近的熔体残余壁厚过于薄弱，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20-30Mpa，小于20Mpa会导致熔体无法完全填充模腔，造成制件报废。高于30Mpa则会出现前面所述“气指”现象，同样不能得到合格质量的制件。

气体通道一端与气体注射点相连，另一端沿着保险杠的壳体延伸到侧向端面处。气体通道尺寸经过分析，采用保险杠主壳体壁厚的1.2倍厚度，截面形状为近似圆形。这样可以取得最佳的气体填充效果。

气体注射点为4个，对称分布在保险杠前面板的上下方向，与气体通道相连。模具内部埋设有注气针，一端与气体注射点接触，另一端通过模具内部的气路与高压气体输出气路接头相连。

保险杠气辅注塑成型模具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。浇口设置在保险杠上下壳体的边缘处，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保险杠壳体的中轴线对称分布。

保险杠模具主要分为模腔和模芯两部分。模芯部分对应气体注射点处分别布置有4个气针。并且对应气体通道处在模具中加工出相应的形状。

Claims (4)

1.一种气辅注塑成型保险杠加工工艺及模具，包括浇注系统、气体通道布置、尺寸参数选择、气辅成型装置工艺参数确定等四个部分。其特征在于：通过预先设计的气体通道，在熔体注射过程结束后，气辅成型装置输出的高压气体经过模具内部的气体注射点，进入熔体内部，推动熔体完成填充过程。

2.根据权利要求1所述的捷达轿车保险杠气辅注塑成型工艺及模具，其特征在于：根据捷达轿车保险杠壳体的成型要求，沿着壳体的上下方向过渡区域各设有一条气体通道，直径在1.1-1.3倍保险杠壳体壁厚之间，最佳直径为1.2倍保险杠壳体壁厚。

3.根据权利要求1、2所述的捷达轿车保险杠气辅注塑成型工艺及模具，其特征在于：气体辅助注射成型捷达轿车保险杠过程中，根据保险杠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％。

4.根据权利要求1、2、3所述的捷达轿车保险杠气辅注塑成型工艺及模具，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，浇注系统自动与保险杠制件分离。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。

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