Ροή διαδικασίας εξαρτημάτων χύτευσης με έγχυση αυτοκινήτου

Τα περισσότερα από τα μέρη στο εσωτερικό και το εξωτερικό του χύτευση με έγχυση κεντρικής κονσόλας. Τα εσωτερικά πλαστικά μέρη περιλαμβάνουν γενικά αξεσουάρ ταμπλό οργάνων, εξαρτήματα καθισμάτων, αξεσουάρ δαπέδου, αξεσουάρ οροφής, αξεσουάρ τιμονιού, εσωτερικά εξαρτήματα θυρών, καθρέφτες οπισθοπορείας και διάφορες πόρπες και εξαρτήματα στερέωσης. τα εξωτερικά πλαστικά μέρη περιλαμβάνουν εμπρός και πίσω φώτα, γρίλιες εισαγωγής αέρα, φτερά και καθρέφτες οπισθοπορείας. Ακολουθεί η ροή της διαδικασίας και οι σχετικές σημαντικές παράμετροι των εξαρτημάτων χύτευσης με έγχυση αυτοκινήτου.

1 Ορισμός

Η διαδικασία χύτευσης με έγχυση αναφέρεται στη διαδικασία κατασκευής ημικατεργασμένων εξαρτημάτων συγκεκριμένου σχήματος με πλήρωση, διατήρηση πίεσης, ψύξη, ξεκαλούπωμα και άλλες εργασίες λιωμένων πρώτων υλών.

2 Ροή διαδικασίας

Η διαδικασία χύτευσης με έγχυση έχει ως εξής:
1 Στάδιο πλήρωσης
Η πλήρωση είναι το πρώτο βήμα σε ολόκληρο τον κύκλο χύτευσης με έγχυση. Ο χρόνος ξεκινά από την έναρξη της χύτευσης με έγχυση όταν το καλούπι είναι κλειστό μέχρι να γεμίσει η κοιλότητα του καλουπιού σε περίπου 95%. Θεωρητικά, όσο μικρότερος είναι ο χρόνος πλήρωσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση του καλουπώματος. Ωστόσο, στην πραγματική παραγωγή, ο χρόνος χύτευσης (ή η ταχύτητα έγχυσης) υπόκειται σε πολλές προϋποθέσεις. Η γέμιση μπορεί να χωριστεί σε γέμισμα υψηλής ταχύτητας και γέμιση χαμηλής ταχύτητας.
1) Γέμισμα υψηλής ταχύτητας
Κατά την πλήρωση υψηλής ταχύτητας, ο ρυθμός διάτμησης είναι υψηλός και το ιξώδες του πλαστικού μειώνεται λόγω της αραίωσης διάτμησης, γεγονός που μειώνει τη συνολική αντίσταση ροής. Η τοπική ιξώδης θέρμανση θα κάνει επίσης το πάχος του στερεοποιημένου στρώματος πιο λεπτό. Επομένως, στο στάδιο ελέγχου ροής, η συμπεριφορά πλήρωσης εξαρτάται συχνά από τον όγκο που θα γεμίσει. Δηλαδή, στο στάδιο ελέγχου ροής, λόγω πλήρωσης υψηλής ταχύτητας, το αποτέλεσμα αραίωσης διάτμησης του τήγματος είναι συχνά μεγάλο, ενώ το αποτέλεσμα ψύξης του λεπτού τοιχώματος δεν είναι εμφανές, επομένως η επίδραση του ρυθμού υπερισχύει.
2) Γέμισμα χαμηλής ταχύτητας
Όταν η αγωγιμότητα θερμότητας ελέγχει την πλήρωση χαμηλής ταχύτητας, ο ρυθμός διάτμησης είναι χαμηλός, το τοπικό ιξώδες είναι υψηλό και η αντίσταση ροής είναι μεγάλη. Δεδομένου ότι ο ρυθμός αναπλήρωσης του θερμού πλαστικού είναι αργός και η ροή είναι αργή, το φαινόμενο αγωγιμότητας της θερμότητας είναι πιο εμφανές και η θερμότητα απομακρύνεται γρήγορα από το κρύο τοίχωμα καλουπιού. Σε συνδυασμό με μια μικρή ποσότητα ιξώδους θέρμανσης, το πάχος του στερεοποιημένου στρώματος είναι παχύτερο, γεγονός που αυξάνει περαιτέρω την αντίσταση ροής στο λεπτότερο τοίχωμα.
2 Στάδιο κράτησης
Η λειτουργία του σταδίου συγκράτησης είναι να ασκεί συνεχώς πίεση, να συμπυκνώνει το τήγμα, να αυξάνει την πυκνότητα του πλαστικού (πύκνωση) και να αντισταθμίζει τη συμπεριφορά συρρίκνωσης του πλαστικού. Κατά τη διαδικασία συγκράτησης, η αντίθλιψη είναι υψηλή επειδή η κοιλότητα του καλουπιού είναι ήδη γεμάτη με πλαστικό. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκράτησης πίεσης και συμπίεσης, η βίδα της μηχανής χύτευσης με έγχυση μπορεί να κινηθεί μόνο αργά και ελαφρώς προς τα εμπρός και η ταχύτητα ροής του πλαστικού είναι επίσης σχετικά αργή. Η ροή αυτή τη στιγμή ονομάζεται ροή συγκράτησης πίεσης. Επειδή στο στάδιο διατήρησης της πίεσης, το πλαστικό ψύχεται και στερεοποιείται από το τοίχωμα του καλουπιού πιο γρήγορα και το ιξώδες του τήγματος αυξάνεται γρήγορα, επομένως η αντίσταση στην κοιλότητα του καλουπιού είναι πολύ μεγάλη. Στο μεταγενέστερο στάδιο της διατήρησης της πίεσης, η πυκνότητα του υλικού συνεχίζει να αυξάνεται και τα πλαστικά μέρη σχηματίζονται σταδιακά. Το στάδιο διατήρησης της πίεσης θα πρέπει να συνεχιστεί έως ότου στερεοποιηθεί και σφραγιστεί η πύλη. Αυτή τη στιγμή, η πίεση της κοιλότητας στο στάδιο συγκράτησης πίεσης φτάνει την υψηλότερη τιμή.
Στο στάδιο συγκράτησης πίεσης, λόγω της υψηλής πίεσης, το πλαστικό παρουσιάζει μερική συμπιεστότητα. Στην περιοχή υψηλής πίεσης, το πλαστικό είναι πιο πυκνό και έχει μεγαλύτερη πυκνότητα. στην περιοχή χαμηλής πίεσης, το πλαστικό είναι πιο χαλαρό και έχει μικρότερη πυκνότητα, επομένως η κατανομή της πυκνότητας αλλάζει ανάλογα με τη θέση και το χρόνο. Κατά τη διαδικασία διατήρησης της πίεσης, ο ρυθμός ροής του πλαστικού είναι εξαιρετικά χαμηλός και η ροή δεν παίζει πλέον πρωταγωνιστικό ρόλο. Η πίεση είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει τη διαδικασία διατήρησης της πίεσης.

3 Στάδιο ψύξης

Στο καλούπι χύτευσης με έγχυση, ο σχεδιασμός του συστήματος ψύξης είναι πολύ σημαντικός. Αυτό οφείλεται στο ότι μόνο όταν τα χυτευμένα πλαστικά προϊόντα ψύχονται και στερεοποιούνται σε μια ορισμένη ακαμψία μπορεί να αποτραπεί η παραμόρφωση των πλαστικών προϊόντων από εξωτερικές δυνάμεις μετά το ξεκαλούπωμα. Δεδομένου ότι ο χρόνος ψύξης αντιπροσωπεύει περίπου 70% έως 80% ολόκληρου του κύκλου χύτευσης, ένα καλά σχεδιασμένο σύστημα ψύξης μπορεί να συντομεύσει σημαντικά τον χρόνο χύτευσης, να βελτιώσει την παραγωγικότητα χύτευσης με έγχυση και να μειώσει το κόστος. Ένα ακατάλληλα σχεδιασμένο σύστημα ψύξης θα παρατείνει το χρόνο χύτευσης και θα αυξήσει το κόστος. Η ανομοιόμορφη ψύξη θα προκαλέσει περαιτέρω παραμόρφωση και παραμόρφωση των πλαστικών προϊόντων. Η θερμότητα που εισέρχεται στο καλούπι από το τήγμα γενικά διαχέεται σε δύο μέρη, 5% από τα οποία μεταφέρονται στην ατμόσφαιρα μέσω ακτινοβολίας και μεταφοράς, και τα υπόλοιπα 95% μεταφέρονται από το τήγμα στο καλούπι. Λόγω του σωλήνα νερού ψύξης στο καλούπι, η θερμότητα του πλαστικού προϊόντος μεταφέρεται από το πλαστικό στην κοιλότητα του καλουπιού στον σωλήνα νερού ψύξης μέσω του πλαισίου του καλουπιού μέσω της αγωγής θερμότητας και στη συνέχεια απομακρύνεται από το ψυκτικό μέσω της μεταφοράς θερμότητας. Μια μικρή ποσότητα θερμότητας που δεν παρασύρεται από το νερό ψύξης συνεχίζει να μεταδίδεται στο καλούπι και διαχέεται στον αέρα μετά την επαφή με τον έξω κόσμο. Ο κύκλος καλουπώματος της χύτευσης με έγχυση αποτελείται από το χρόνο κλεισίματος του καλουπιού, τον χρόνο πλήρωσης, τον χρόνο συγκράτησης, τον χρόνο ψύξης και τον χρόνο ξεκαλουπώματος. Μεταξύ αυτών, ο χρόνος ψύξης αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο ποσοστό, περίπου 70% έως 80%. Επομένως, ο χρόνος ψύξης θα επηρεάσει άμεσα τη διάρκεια του κύκλου καλουπώματος και την παραγωγή πλαστικών προϊόντων. Κατά τη διάρκεια του σταδίου αποκαλουπώματος, η θερμοκρασία του πλαστικού προϊόντος πρέπει να ψύχεται σε θερμοκρασία χαμηλότερη από τη θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης του πλαστικού προϊόντος για να αποτραπεί η χαλάρωση του πλαστικού προϊόντος λόγω υπολειπόμενης τάσης ή παραμόρφωσης και παραμόρφωσης που προκαλείται από εξωτερική δύναμη ξεκαλουπώματος.

4 Στάδιο ξετύλιξης

Το ξεκαλούπωμα είναι το τελευταίο βήμα σε έναν κύκλο χύτευσης με έγχυση. Παρόλο που το προϊόν έχει μορφοποιηθεί εν ψυχρώ, το ξεκαλούπωμα εξακολουθεί να έχει πολύ σημαντικό αντίκτυπο στην ποιότητα του προϊόντος. Οι ακατάλληλες μέθοδοι ξεκαλουπώματος μπορεί να προκαλέσουν ανομοιόμορφη δύναμη στο προϊόν κατά τη διάρκεια της αποκαλουπώματος και παραμόρφωση του προϊόντος κατά την εκτίναξη. Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι ξεκαλουπώματος: ξεκαλουπώματος με εκτοξευτήρα και ξεκαλουπώματος με stripper. Όταν σχεδιάζετε ένα καλούπι, επιλέξτε μια κατάλληλη μέθοδο ξεκαλουπώματος με βάση τα δομικά χαρακτηριστικά του προϊόντος για να εξασφαλίσετε την ποιότητα του προϊόντος. Για καλούπια που χρησιμοποιούν ξεκαλούπωμα, ο εκτοξευτής πρέπει να ρυθμίζεται όσο το δυνατόν πιο ομοιόμορφα και να επιλέγεται η θέση όπου η αντίσταση ξεκαλουπώματος είναι η μεγαλύτερη και η αντοχή και η ακαμψία του πλαστικού τμήματος είναι η μεγαλύτερη, έτσι ώστε να αποφεύγεται η παραμόρφωση και η ζημιά στο πλαστικό μέρος. Η πλάκα απογύμνωσης χρησιμοποιείται γενικά για το ξεκαλούπωμα δοχείων με λεπτό τοίχωμα βαθιάς κοιλότητας και διαφανών προϊόντων που δεν αφήνουν σημάδια ράβδου ώθησης. Τα χαρακτηριστικά αυτού του μηχανισμού είναι η μεγάλη και ομοιόμορφη δύναμη ξεκαλουπώματος, ομαλή κίνηση και χωρίς εμφανή υπολειμματικά σημάδια.
Τρεις σημαντικές παράμετροι
Οι σημαντικές παράμετροι που σχετίζονται με τη χύτευση με έγχυση είναι οι εξής:
1 Πίεση χύτευσης με έγχυση
Η πίεση χύτευσης με έγχυση παρέχεται από το υδραυλικό σύστημα του συστήματος χύτευσης με έγχυση. Η πίεση του υδραυλικού κυλίνδρου μεταδίδεται στο πλαστικό τήγμα μέσω της βίδας της μηχανής χύτευσης με έγχυση. Κάτω από την πίεση, το πλαστικό τήγμα εισέρχεται στο κανάλι κατακόρυφης ροής (επίσης το κύριο κανάλι ροής για ορισμένα καλούπια), στο κύριο κανάλι ροής, στο κανάλι ροής διακλάδωσης του καλουπιού μέσω του ακροφυσίου της μηχανής χύτευσης με έγχυση και εισέρχεται στην κοιλότητα του καλουπιού μέσω την πύλη. Αυτή η διαδικασία είναι η διαδικασία χύτευσης με έγχυση ή ονομάζεται διαδικασία πλήρωσης. Η ύπαρξη πίεσης είναι για να ξεπεραστεί η αντίσταση στη διαδικασία ροής του τήγματος ή αντίστροφα, η αντίσταση στη διαδικασία ροής πρέπει να αντισταθμιστεί από την πίεση της μηχανής χύτευσης με έγχυση για να διασφαλιστεί η ομαλή πρόοδος της διαδικασίας πλήρωσης. Κατά τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση, η πίεση στο ακροφύσιο της μηχανής χύτευσης με έγχυση είναι η υψηλότερη για να ξεπεραστεί η αντίσταση ροής του τήγματος σε όλη τη διαδικασία. Στη συνέχεια, η πίεση μειώνεται σταδιακά κατά μήκος της ροής μέχρι το μπροστινό άκρο του μετώπου του κύματος τήξης. Εάν η εξάτμιση μέσα στην κοιλότητα του καλουπιού είναι καλή, η τελική πίεση στο μπροστινό άκρο του τήγματος είναι η ατμοσφαιρική πίεση.
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την πίεση πλήρωσης τήγματος, οι οποίοι μπορούν να συνοψιστούν σε τρεις κατηγορίες:
1) Υλικοί παράγοντες
Όπως ο τύπος και το ιξώδες του πλαστικού.
2) Δομικοί παράγοντες
Όπως ο τύπος, ο αριθμός και η θέση του συστήματος πύλης, το σχήμα της κοιλότητας του καλουπιού και το πάχος του προϊόντος.
3) Στοιχεία διαδικασίας χύτευσης
2 Χρόνος ένεσης
Ο χρόνος έγχυσης εδώ αναφέρεται στο χρόνο που απαιτείται για το τήγμα του πλαστικού να γεμίσει την κοιλότητα, εξαιρουμένου του βοηθητικού χρόνου όπως το άνοιγμα και το κλείσιμο του καλουπιού. Αν και ο χρόνος έγχυσης είναι πολύ μικρός και έχει μικρή επίδραση στον κύκλο χύτευσης, η ρύθμιση του χρόνου έγχυσης έχει μεγάλη επίδραση στον έλεγχο της πίεσης της πύλης, του δρομέα και της κοιλότητας. Ο εύλογος χρόνος έγχυσης βοηθά το τήγμα να γεμίσει ιδανικά και είναι πολύ σημαντικό για τη βελτίωση της ποιότητας της επιφάνειας του προϊόντος και τη μείωση της ανοχής διαστάσεων. Ο χρόνος έγχυσης πρέπει να είναι πολύ χαμηλότερος από τον χρόνο ψύξης, που είναι περίπου το 1/10 έως το 1/15 του χρόνου ψύξης. Αυτός ο κανόνας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βάση για την πρόβλεψη του συνολικού χρόνου χύτευσης πλαστικών εξαρτημάτων. Κατά την εκτέλεση ανάλυσης ροής καλουπιού, ο χρόνος έγχυσης στο αποτέλεσμα της ανάλυσης είναι ίσος με τον χρόνο έγχυσης που ορίζεται στις συνθήκες της διεργασίας μόνο όταν το τήγμα ωθείται πλήρως από τη βίδα για να γεμίσει την κοιλότητα. Εάν ο διακόπτης συγκράτησης της πίεσης της βίδας εμφανιστεί πριν γεμίσει η κοιλότητα, το αποτέλεσμα της ανάλυσης θα είναι μεγαλύτερο από τη ρύθμιση των συνθηκών διεργασίας.
3 Θερμοκρασία ένεσης
Η θερμοκρασία έγχυσης είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την πίεση έγχυσης. Η κάννη της μηχανής χύτευσης με έγχυση έχει 5 έως 6 τμήματα θέρμανσης και κάθε πρώτη ύλη έχει την κατάλληλη θερμοκρασία επεξεργασίας (για λεπτομερείς θερμοκρασίες επεξεργασίας, ανατρέξτε στα δεδομένα που παρέχονται από τον προμηθευτή υλικού). Η θερμοκρασία έγχυσης πρέπει να ελέγχεται εντός συγκεκριμένου εύρους. Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, το τήγμα δεν θα πλαστικοποιηθεί καλά, επηρεάζοντας την ποιότητα του χυτευμένου μέρους και αυξάνοντας τη δυσκολία της διαδικασίας. εάν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, η πρώτη ύλη θα αποσυντεθεί εύκολα. Στην πραγματική διαδικασία χύτευσης με έγχυση, η θερμοκρασία έγχυσης είναι συχνά υψηλότερη από τη θερμοκρασία της κάννης. Η υψηλότερη τιμή σχετίζεται με τον ρυθμό έγχυσης και την απόδοση του υλικού και μπορεί να φτάσει έως και τους 30°C. Αυτό προκαλείται από την υψηλή θερμότητα που παράγεται από τη διάτμηση όταν το τήγμα διέρχεται από τη θύρα έγχυσης. Υπάρχουν δύο τρόποι αντιστάθμισης αυτής της διαφοράς κατά την εκτέλεση ανάλυσης ροής καλουπιού. Το ένα είναι να προσπαθήσουμε να μετρήσουμε τη θερμοκρασία του τήγματος κατά την έγχυση στον αέρα και το άλλο είναι να συμπεριλάβουμε το ακροφύσιο στη μοντελοποίηση.
4 Διατήρηση πίεσης και χρόνου
Όταν η διαδικασία χύτευσης με έγχυση πρόκειται να τελειώσει, η βίδα σταματά να περιστρέφεται και κινείται μόνο προς τα εμπρός. Αυτή τη στιγμή, το καλούπι έγχυσης εισέρχεται στο στάδιο συγκράτησης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διατήρησης της πίεσης, το ακροφύσιο της μηχανής χύτευσης με έγχυση τροφοδοτεί συνεχώς υλικό στην κοιλότητα για να γεμίσει τον όγκο που εκκενώνεται από τη συρρίκνωση του εξαρτήματος. Εάν η κοιλότητα γεμίσει χωρίς συγκράτηση πίεσης, το εξάρτημα θα συρρικνωθεί κατά περίπου 25%, ειδικά οι νευρώσεις θα συρρικνωθούν πάρα πολύ και θα σχηματίσουν σημάδια συρρίκνωσης. Η πίεση συγκράτησης της πίεσης είναι γενικά περίπου 85% της μέγιστης πίεσης πλήρωσης, η οποία πρέπει να προσδιορίζεται σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση.

5 Αντίθλιψη

Η αντίθλιψη αναφέρεται στην πίεση που πρέπει να ξεπεραστεί όταν η βίδα αντιστρέφεται και υποχωρεί για να αποθηκεύσει υλικό. Η χρήση υψηλής αντίθλιψης ευνοεί τη διασπορά των χρωστικών ουσιών και την τήξη των πλαστικών, αλλά παρατείνει επίσης τον χρόνο απόσυρσης της βίδας, μειώνει το μήκος των πλαστικών ινών και αυξάνει την πίεση της μηχανής χύτευσης με έγχυση. Επομένως, η αντίθλιψη πρέπει να είναι χαμηλότερη, γενικά να μην υπερβαίνει τα 20% της πίεσης έγχυσης. Κατά την έγχυση αφρώδους πλαστικού, η αντίθλιψη πρέπει να είναι υψηλότερη από την πίεση που σχηματίζεται από το αέριο, διαφορετικά η βίδα θα ωθηθεί έξω από την κάννη. Ορισμένες μηχανές χύτευσης με έγχυση μπορούν να προγραμματίσουν την αντίθλιψη για να αντισταθμίσουν τη μείωση του μήκους της βίδας κατά την τήξη, η οποία θα μειώσει τη θερμότητα εισόδου και θα μειώσει τη θερμοκρασία. Ωστόσο, καθώς το αποτέλεσμα αυτής της αλλαγής είναι δύσκολο να εκτιμηθεί, δεν είναι εύκολο να γίνουν οι αντίστοιχες ρυθμίσεις στο μηχάνημα.

Σύναψη

Λόγω των απαιτήσεων ανάπτυξης του ελαφρού βάρους και της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας των αυτοκινήτων, η σύνθεση των υλικών των ανταλλακτικών αυτοκινήτων έχει αλλάξει σημαντικά από πλαστικό σε χάλυβα. Κρίνοντας από την εφαρμογή πλαστικών αυτοκινήτων στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, η ποσότητα των χύτευση με έγχυση κεντρικής κονσόλας έχει γίνει ένας σημαντικός δείκτης του επιπέδου της τεχνολογίας παραγωγής αυτοκινήτων.