코일 스켈레톤, 베이스, 퓨즈 박스, 램프 홀더, 블레이드 퓨즈, 중앙 분배 박스, 덮개, 푸시 랙과 같은 자동차 플라스틱 부품 센터콘솔 사출성형 및 외부 커버는 대부분 사출 성형됩니다. 이러한 플라스틱 부품은 설계 정확도가 높기 때문에 이러한 플라스틱 부품에는 기존 사출 성형을 사용할 수 없지만 정밀 사출 성형 기술을 사용해야 합니다. 자동차 정밀 플라스틱 부품의 성능, 품질 및 신뢰성을 보장하고 제품 설계 요구 사항을 충족하는 고품질 플라스틱 제품을 생산하려면 플라스틱 소재, 사출 성형 장비, 금형 및 사출 성형 공정을 지속적으로 개선해야 합니다.
1. 정밀 사출 성형에 영향을 미치는 주요 요인 정밀 사출 성형을 결정하는 기준은 사출 성형 제품의 정확도, 즉 제품의 치수 공차, 형상 및 위치 공차, 표면 거칠기입니다. 정밀 사출 성형에는 많은 관련 조건이 있어야 하며 가장 필수적인 것은 플라스틱 재료, 사출 금형, 사출 성형 공정 및 사출 성형 장비의 4가지 기본 요소입니다. 플라스틱 제품을 설계할 때는 먼저 엔지니어링 플라스틱 재료를 선택해야 하며 정밀 사출이 가능한 엔지니어링 플라스틱은 기계적 특성이 높고 치수 안정성이 우수하고 크리프 저항성이 좋으며 환경 응력 균열에 대한 저항성이 있는 것 중에서 선택해야 합니다. 둘째, 선택된 플라스틱 재료, 완제품 크기 정확도, 조각 무게, 품질 요구 사항 및 예상 금형 구조에 따라 적절한 사출 성형기를 선택해야 합니다. 가공 공정에서 정밀 사출 성형 제품에 영향을 미치는 요소는 주로 금형의 정확도, 사출 수축 및 제품의 환경 온도 및 습도 변화 범위에서 비롯됩니다. 정밀 사출 성형에서 금형은 품질 요구 사항을 충족하는 정밀 플라스틱 제품을 얻는 열쇠 중 하나입니다. 정밀 사출 성형에 사용되는 금형은 제품 크기, 정확도 및 모양에 대한 요구 사항을 충족해야 합니다. 그러나 금형의 정확도와 크기가 일치하더라도 수축률 차이로 인해 성형된 플라스틱 제품의 실제 크기가 일치하지 않습니다. 따라서 정밀 사출 성형 기술에서 플라스틱 제품의 수축률을 효과적으로 제어하는 것이 매우 중요합니다. 금형 설계가 합리적이든 아니든 플라스틱 제품의 수축률에 직접적인 영향을 미칩니다. 금형 캐비티 크기는 플라스틱 제품의 크기에 추정 수축률을 더하여 얻고 수축률은 플라스틱 제조업체 또는 엔지니어링 플라스틱 매뉴얼에서 권장하는 범위 내의 값이므로 게이트 형태, 게이트 위치 및 금형의 분포뿐만 아니라 엔지니어링 플라스틱의 결정 방향(이방성), 플라스틱 제품의 모양, 크기, 거리 및 게이트 위치와도 관련이 있습니다. 플라스틱의 수축률에 영향을 미치는 주요 요인은 열 수축, 상 변화 수축, 방향 수축, 압축 수축 및 탄성 회복이며 이러한 요인은 정밀 사출 성형 제품의 성형 조건 또는 작동 조건과 관련이 있습니다. 따라서 금형을 설계할 때 이러한 요인과 사출 성형 조건 및 사출 압력, 캐비티 압력 및 충전 속도, 사출 용융 온도 및 금형 온도, 금형 구조 및 게이트 형태 및 분포와 같은 겉보기 요인 간의 관계와 게이트 단면적, 제품 벽 두께, 플라스틱 재료의 보강 필러 함량, 플라스틱 재료의 결정성 및 배향과 같은 요인의 영향을 고려할 필요가 있습니다. 위의 요인의 영향은 플라스틱 재료, 온도, 습도, 지속적인 결정화, 성형 후 내부 응력 및 사출 성형기의 변경과 같은 다른 성형 조건에 따라서도 다릅니다. 사출 성형 공정은 플라스틱을 고체(분말 또는 과립)에서 액체(용융물)로, 그런 다음 고체(제품)로 변환하는 공정이기 때문입니다. 펠릿에서 용융물로, 그런 다음 용융물에서 제품으로 공정은 온도장, 응력장, 유동장 및 밀도장의 영향을 거쳐야 합니다. 이러한 분야의 공동 작용 하에, 서로 다른 플라스틱(열경화성 또는 열가소성, 결정질 또는 비결정질, 강화 또는 비강화 등)은 서로 다른 폴리머 구조적 형태와 유동학적 특성을 갖습니다. 위의 "분야"에 영향을 미치는 모든 요소는 필연적으로 플라스틱 제품의 물리적 및 기계적 특성, 크기, 모양, 정밀도 및 외관 품질에 영향을 미칩니다. 이런 식으로, 공정 요인과 폴리머 성능, 구조적 형태 및 플라스틱 제품 간의 내재적 연결은 플라스틱 제품을 통해 나타납니다. 이러한 내재적 연결을 명확하게 분석하는 것은 사출 성형 공정을 합리적으로 공식화하고, 도면에 따라 금형을 합리적으로 설계 및 제조하고, 심지어 사출 성형 장비를 합리적으로 선택하는 데 큰 의미가 있습니다. 정밀 사출 성형은 사출 압력과 사출 속도에서도 일반 사출 성형과 다릅니다. 정밀 사출 성형은 종종 고압 또는 초고압 사출과 고속 사출을 사용하여 더 작은 성형 수축률을 얻습니다. 위의 이유를 고려할 때 일반 금형의 설계 요소를 고려하는 것 외에도 정밀 사출 금형을 설계할 때 다음 사항도 고려해야 합니다. ① 적절한 금형 크기 공차 사용 ② 성형 수축 오류 방지 ③ 사출변형 방지; ④ 탈형변형 방지; ⑤ 금형제작오차 최소화; ⑥ 금형정밀도 오차 방지; ⑦ 금형정밀도 유지.
2. 성형 수축 오류 방지 수축률은 사출 압력에 따라 변하므로 단일 캐비티 금형의 경우 캐비티 내의 캐비티 압력은 가능한 한 일정해야 하며, 다중 캐비티 금형의 경우 캐비티 간의 캐비티 압력은 매우 작아야 합니다. 여러 개의 게이트가 있는 단일 캐비티 또는 여러 개의 게이트가 있는 다중 캐비티의 경우 캐비티 압력을 일정하게 유지하기 위해 동일한 사출 압력을 사출해야 합니다. 이를 위해 게이트 위치가 균형을 이루도록 해야 합니다. 캐비티 내의 캐비티 압력을 일정하게 유지하려면 게이트 입구의 압력을 일정하게 유지하는 것이 가장 좋습니다. 게이트에서의 압력 균형은 유동 채널의 유동 저항과 관련이 있습니다. 따라서 게이트 압력을 균형 잡기 전에 유동을 균형 잡아야 합니다. 용융 온도와 금형 온도가 실제 수축률에 영향을 미치므로 정밀 사출 금형의 캐비티를 설계할 때 성형 조건을 쉽게 결정할 수 있도록 캐비티의 배치에 주의해야 합니다. 용융 플라스틱이 금형에 열을 가져오기 때문에 금형의 온도 구배 분포는 일반적으로 캐비티 주변에 있으며, 주 채널을 중심으로 한 동심원 모양입니다. 따라서 유동 채널 균형, 캐비티 배열 및 주 채널을 중심으로 한 동심원 배열과 같은 설계 조치는 캐비티 간의 수축 오차를 줄이고 성형 조건의 허용 범위를 확장하며 비용을 절감하는 데 필요합니다. 정밀 사출 금형의 캐비티 배열은 주 채널을 중심으로 한 유동 채널 균형 및 배열 요구 사항을 충족해야 하며 주 채널을 대칭선으로 하는 캐비티 배열 방법을 채택해야 합니다. 그렇지 않으면 다양한 캐비티의 수축률에 차이가 발생합니다. 금형 온도는 성형 수축률에 큰 영향을 미치기 때문에 사출 성형 제품의 기계적 특성에도 직접 영향을 미치고 제품의 꽃 표면과 같은 다양한 성형 결함을 유발합니다. 따라서 금형은 지정된 온도 범위 내에서 유지되어야 하며 금형 온도는 시간에 따라 변경되어서는 안 됩니다. 다중 캐비티 금형의 캐비티 간의 온도 차이는 변경되어서는 안 됩니다. 이러한 이유로 금형 설계 시 금형을 가열 또는 냉각하기 위한 온도 제어 조치를 취해야 하며, 금형 캐비티 간의 온도 차이를 최소화하기 위해 온도 제어-냉각 회로 설계에 주의를 기울여야 합니다. 캐비티와 코어 온도 제어 회로에는 주로 직렬 냉각과 병렬 냉각의 두 가지 연결 방법이 있습니다. 열교환 효율의 관점에서 냉각수의 흐름은 난류여야 합니다. 그러나 병렬 냉각 회로에서는 분기가 되는 회로의 흐름이 직렬 냉각 회로의 흐름보다 작아 층류를 형성할 수 있으며 각 회로에 들어오는 실제 흐름은 같지 않을 수 있습니다. 각 회로에 들어오는 냉각수 온도가 같으므로 각 캐비티의 온도도 같아야 하지만 실제로는 각 회로의 유량이 다르고 각 회로의 냉각 용량이 다르기 때문에 각 캐비티의 온도는 일관될 수 없습니다. 시리즈 냉각 회로를 사용하는 단점은 냉각수의 유동 저항이 크고, 전면 캐비티 입구의 냉각수 온도가 마지막 캐비티 입구의 냉각수 온도와 크게 다르다는 것입니다. 냉각수 입구와 출구의 온도 차이는 유량의 크기에 따라 다릅니다. 자동차 플라스틱 부품을 가공하기 위한 소형 정밀 사출 금형의 경우 일반적으로 금형 비용을 줄이기 위해 시리즈 냉각 회로를 사용하는 것이 더 적합합니다. 사용하는 금형 온도 제어 기기(기계)의 성능이 냉각수의 흐름을 2°C 이내로 제어할 수 있는 경우 각 캐비티의 최대 온도 차이도 2°C 이내로 유지할 수 있습니다. 금형 캐비티와 코어는 자체 냉각수 회로 시스템을 가져야 합니다. 냉각 회로를 설계할 때 캐비티와 코어에서 유입되는 열이 다르기 때문에 회로 구조의 열 저항도 다르고 캐비티 입구와 코어의 수온은 온도 차이가 큽니다. 동일한 시스템을 사용하는 경우 냉각 회로를 설계하는 것도 어렵습니다. 일반 자동차 플라스틱 부품에 사용되는 소형 사출 금형의 코어는 매우 작고 냉각수 시스템을 사용하기가 매우 어렵습니다. 가능하다면 코어는 청동 재질로 만들 수 있으며, 솔리드 베릴륨 청동 코어는 인서트 냉각으로 냉각할 수 있습니다. 또한 사출 성형 제품의 뒤틀림을 방지하기 위한 조치를 취할 때 캐비티와 코어 사이에 일정한 온도 차이가 유지되기를 바랍니다. 따라서 주스 캐비티와 코어의 냉각 회로를 설계할 때 온도를 별도로 조정하고 제어해야 합니다.

3. 자동차 플라스틱 부품 제조업체의 금형 정확도 유지 사출 압력 및 클램핑 힘 하에서 금형 정확도를 유지하기 위해 금형 구조를 설계할 때 캐비티 부품의 연삭, 연삭 및 연마의 타당성을 고려해야 합니다. 캐비티 및 코어의 가공이 고정밀 요구 사항에 도달했고 수축률이 예상과 동일하지만 성형 중 센터 오프셋으로 인해 성형 제품의 내부 및 외부의 관련 치수는 플라스틱 부품의 설계 요구 사항을 충족하기 어렵습니다. 이형 표면에서 이동 및 고정 모델 캐비티의 치수 정확도를 유지하기 위해 기존 금형에서 일반적으로 사용되는 가이드 컬럼 및 가이드 슬리브 센터링을 설정하는 것 외에도 테이퍼형 위치 지정 핀 또는 웨지 블록과 같은 위치 지정 쌍을 추가하여 정확하고 신뢰할 수 있는 위치 지정 정확도를 보장해야 합니다. 정밀 사출 금형을 만드는 재료는 높은 기계적 특성과 낮은 열 크리프를 가진 고품질 합금 공구강이어야 합니다. 캐비티와 러너를 만드는 금형 재료는 높은 경도, 좋은 내마모성, 강한 내식성 및 엄격한 열처리 후 열 변형에 대한 저항성을 가진 것을 선택해야 합니다. 동시에 기계적 가공 및 전기적 가공의 어려움과 경제성도 고려해야 합니다. 금형의 치수 정확도가 노화로 인해 변경되는 것을 방지하기 위해 금형을 설계할 때 열처리 중 금형 재료의 잔류 오스테나이트 구조에 대한 템퍼링 처리 또는 저온 처리를 지정해야 합니다. 정밀 사출 금형의 취약한 부분, 특히 캐비티, 코어 및 기타 취약한 부분의 경우 수리 가능성을 설계 중에 고려하여 수리 후 금형의 높은 정확도를 유지해야 합니다.
IV. 결론 정밀 사출 성형 기술은 자동차 플라스틱 부품의 주요 핵심 생산 기술이며, 정밀 사출 금형의 설계는 이 생산 기술의 주요 부분입니다. 정밀 사출 금형의 합리적인 설계는 정밀 제품을 얻기 위한 기초이자 필요한 전제 조건입니다. 금형의 크기와 허용 오차를 합리적으로 결정하고, 사출 성형 제품의 수축 오류, 사출 변형, 탈형 변형, 오버플로 등을 방지하기 위한 기술적 조치를 취하고, 금형의 정확성을 보장하고, 올바른 정밀 사출 성형 공정, 적용 가능한 엔지니어링 플라스틱 재료 및 정밀 사출 성형 장비를 사용하여 최상의 일치를 달성함으로써 자동차의 정밀 플라스틱 부품의 품질, 신뢰성 및 성능을 개선하고, 생산 비용을 절감하고, 생산 효율성을 개선하는 데 큰 의의가 있습니다.