Processflöde av formsprutningsdelar för bilar

De flesta av delarna på insidan och utsidan av formsprutning av mittkonsolen. De inre plastdelarna inkluderar i allmänhet instrumentpaneltillbehör, sätestillbehör, golvtillbehör, taktillbehör, ratttillbehör, dörrinteriörtillbehör, backspeglar och olika spännen och fästen; de yttre plastdelarna inkluderar fram- och bakljus, luftintagsgaller, stänkskärmar och backspeglar. Följande är processflödet och relaterade viktiga parametrar för formsprutningsdelar för bilar.

1 Definition

Formsprutningsprocessen hänvisar till processen att tillverka halvfärdiga delar av en viss form genom att fylla, hålla trycket, kyla, ta ur formen och andra operationer av smälta råvaror.

2 Processflöde

Formsprutningsprocessen är som följer:
1 Påfyllningssteg
Fyllning är det första steget i hela formsprutningscykeln. Tiden börjar från start av formsprutning när formen stängs tills formhåligheten är fylld till ca 95%. I teorin, ju kortare fyllningstiden, desto högre formningseffektivitet. Vid faktisk produktion är emellertid formningstiden (eller insprutningshastigheten) föremål för många villkor. Fyllning kan delas in i höghastighetsfyllning och låghastighetsfyllning.
1) Höghastighetsfyllning
Under höghastighetsfyllning är skjuvhastigheten hög, och plastens viskositet minskar på grund av skjuvförtunning, vilket minskar det totala flödesmotståndet; lokal viskös uppvärmning kommer också att göra det stelnade lagrets tjocklek tunnare. Därför, i flödeskontrollsteget, beror fyllningsbeteendet ofta på volymen som ska fyllas. Det vill säga i flödeskontrollsteget, på grund av höghastighetsfyllning, är skjuvförtunningseffekten av smältan ofta stor, medan kyleffekten av den tunna väggen inte är uppenbar, så effekten av hastigheten råder.
2) Låghastighetsfyllning
När värmeledning styr låghastighetsfyllning är skjuvhastigheten låg, den lokala viskositeten är hög och flödesmotståndet är stort. Eftersom den heta plastpåfyllningshastigheten är långsam och flödet är långsamt, är värmeledningseffekten mer uppenbar och värmen tas snabbt bort av den kalla formväggen. Tillsammans med en liten mängd viskös uppvärmning är tjockleken på det stelnade lagret tjockare, vilket ytterligare ökar flödesmotståndet vid den tunnare väggen.
2 Hållplats
Hållstegets funktion är att kontinuerligt applicera tryck, kompaktera smältan, öka plastens densitet (förtätning) och kompensera för plastens krympningsbeteende. Under hållningsprocessen är mottrycket högt eftersom formhåligheten redan är fylld med plast. Under tryckhållnings- och komprimeringsprocessen kan formsprutningsmaskinens skruv bara röra sig långsamt och något framåt, och plastens flödeshastighet är också relativt långsam. Flödet vid denna tidpunkt kallas tryckhållningsflöde. Eftersom i tryckhållningssteget kyls och stelnar plasten av formväggen snabbare och smältviskositeten ökar snabbt, så motståndet i formhålan är mycket stort. I det senare skedet av tryckhållningen fortsätter materialdensiteten att öka och plastdelarna formas gradvis. Tryckhållningssteget bör fortsätta tills porten stelnat och förseglad. Vid denna tidpunkt når kavitetstrycket i tryckhållningssteget det högsta värdet.
I tryckhållningssteget, på grund av det höga trycket, uppvisar plasten partiell kompressibilitet. I högtrycksområdet är plasten tätare och har en högre densitet; i lågtrycksområdet är plasten lösare och har lägre densitet, så densitetsfördelningen ändras med position och tid. Under tryckhållningsprocessen är plastflödet extremt lågt och flödet spelar inte längre en ledande roll. Trycket är den viktigaste faktorn som påverkar tryckhållningsprocessen.

3 Kylsteg

I formsprutningsformen är utformningen av kylsystemet mycket viktig. Detta beror på att endast när de gjutna plastprodukterna kyls och stelnar till en viss styvhet kan plastprodukterna förhindras från att deformeras av yttre krafter efter urformningen. Eftersom kylningstiden står för cirka 70% till 80% av hela formningscykeln, kan ett väldesignat kylsystem avsevärt förkorta formningstiden, förbättra formsprutningsproduktiviteten och minska kostnaderna. Ett felaktigt utformat kylsystem kommer att förlänga formningstiden och öka kostnaderna; ojämn kylning kommer ytterligare att orsaka skevhet och deformation av plastprodukter. Värmen som kommer in i formen från smältan sprids i allmänhet i två delar, varav 5% överförs till atmosfären genom strålning och konvektion, och den återstående 95% leds från smältan till formen. På grund av kylvattenröret i formen överförs värmen från plastprodukten från plasten i formhåligheten till kylvattenröret genom formramen genom värmeledning och förs sedan bort av kylvätskan genom värmekonvektion. En liten mängd värme som inte förs bort av kylvattnet fortsätter att ledas i formen och försvinner ut i luften efter att ha kommit i kontakt med omvärlden. Formningscykeln för formsprutning består av formens stängningstid, fyllningstid, hålltid, kylningstid och urtagningstid. Bland dem står kyltiden för den största andelen, cirka 70% till 80%. Därför kommer kylningstiden att direkt påverka längden på formningscykeln och produktionen av plastprodukter. Under avformningssteget bör temperaturen på plastprodukten kylas till en temperatur som är lägre än den termiska deformationstemperaturen för plastprodukten för att förhindra att plastprodukten slappnar av på grund av kvarvarande påkänning eller vridning och deformation orsakad av extern avformningskraft.

4 Avformningssteg

Avformning är det sista steget i en formsprutningscykel. Även om produkten har kallformats, har avformningen fortfarande en mycket viktig inverkan på produktens kvalitet. Felaktiga urtagningsmetoder kan orsaka ojämn kraft på produkten under urformningen och deformering av produkten under utkastning. Det finns två huvudsakliga sätt att ta ur formen: urtagning av ejektor och urformning av stripper. När du designar en form, välj en lämplig avformningsmetod baserat på produktens strukturella egenskaper för att säkerställa produktkvaliteten. För formar som använder ejektoravgjutning, bör ejektorn ställas in så jämnt som möjligt, och läget bör väljas där urtagningsmotståndet är störst och plastdelens styrka och styvhet är störst, för att undvika deformation och skador till plastdelen. Avisoleringsplattan används vanligtvis för att avlägsna djuphåliga tunnväggiga behållare och genomskinliga produkter som inte tillåter tryckstångsmärken. Egenskaperna för denna mekanism är stor och enhetlig avformningskraft, mjuk rörelse och inga uppenbara restmärken.
Tre viktiga parametrar
De viktiga parametrarna relaterade till formsprutning är följande:
1 Formsprutningstryck
Formsprutningstrycket tillhandahålls av det hydrauliska systemet i formsprutningssystemet. Hydraulcylinderns tryck överförs till plastsmältan genom formsprutningsmaskinens skruv. Under trycket kommer plastsmältan in i den vertikala flödeskanalen (även huvudflödeskanalen för vissa formar), huvudflödeskanalen, formens grenflödeskanal genom munstycket på formsprutningsmaskinen och går in i formhåligheten genom grinden. Denna process är formsprutningsprocessen, eller den kallas fyllningsprocessen. Förekomsten av tryck är för att övervinna motståndet i smältans flödesprocess, eller omvänt måste motståndet i flödesprocessen kompenseras av trycket från formsprutningsmaskinen för att säkerställa en smidig utveckling av fyllningsprocessen. Under formsprutningsprocessen är trycket vid munstycket på formsprutningsmaskinen det högsta för att övervinna smältans flödesmotstånd genom hela processen. Därefter minskar trycket gradvis längs flödeslängden till den främre änden av smältvågsfronten. Om avgaserna inuti formhåligheten är bra är sluttrycket vid smältans främre ände atmosfärstryck.
Det finns många faktorer som påverkar smältfyllningstrycket, vilket kan sammanfattas i tre kategorier:
1) Materialfaktorer
Såsom plastens typ och viskositet;
2) Strukturella faktorer
Såsom typ, antal och position för portsystemet, formen på formhåligheten och produktens tjocklek;
3) Processelement av gjutning
2 Insprutningstid
Insprutningstiden avser här den tid som krävs för plastsmältan att fylla kaviteten, exklusive hjälptid som öppning och stängning av formen. Även om insprutningstiden är mycket kort och har liten inverkan på formningscykeln, har justeringen av insprutningstiden stor effekt på tryckstyrningen av grinden, löparen och kaviteten. Rimlig insprutningstid hjälper smältan att fyllas idealiskt och är av stor betydelse för att förbättra produktens ytkvalitet och minska dimensionstoleransen. Insprutningstiden bör vara mycket lägre än nedkylningstiden, som är cirka 1/10 till 1/15 av kylningstiden. Denna regel kan användas som grund för att förutsäga den totala formningstiden för plastdelar. När man utför formflödesanalys är injektionstiden i analysresultatet lika med injektionstiden som ställts in under processförhållandena endast när smältan trycks helt av skruven för att fylla kaviteten. Om skruvtryckshållningsbrytaren inträffar innan kaviteten är fylld, kommer analysresultatet att vara större än inställningen av processförhållandena.
3 Injektionstemperatur
Insprutningstemperaturen är en viktig faktor som påverkar insprutningstrycket. Formsprutningsmaskinens cylinder har 5 till 6 uppvärmningssektioner, och varje råmaterial har sin lämpliga bearbetningstemperatur (för detaljerade bearbetningstemperaturer, se data från materialleverantören). Insprutningstemperaturen måste kontrolleras inom ett visst intervall. Om temperaturen är för låg kommer smältan inte att plastas väl, vilket påverkar kvaliteten på den gjutna delen och ökar processens svårighet; om temperaturen är för hög kommer råvaran lätt att brytas ned. I själva formsprutningsprocessen är injektionstemperaturen ofta högre än cylindertemperaturen. Det högre värdet är relaterat till injektionshastigheten och materialets prestanda och kan nå upp till 30°C. Detta orsakas av den höga värme som genereras av skjuvningen när smältan passerar genom insprutningsporten. Det finns två sätt att kompensera för denna skillnad när man utför formflödesanalys. Den ena är att försöka mäta smältans temperatur vid injicering i luften och den andra är att inkludera munstycket i modelleringen.
4 Hålla tryck och tid
När formsprutningsprocessen är på väg att avslutas slutar skruven att rotera och rör sig bara framåt. Vid denna tidpunkt går formsprutningen in i hållstadiet. Under tryckhållningsprocessen matar munstycket på formsprutningsmaskinen kontinuerligt material in i kaviteten för att fylla volymen som lämnats av delens krympning. Om kaviteten fylls utan tryckhållning kommer delen att krympa med ca 25%, speciellt revbenen kommer att krympa för mycket och bilda krympmärken. Tryckhållningstrycket är i allmänhet cirka 85% av det maximala påfyllningstrycket, vilket bör bestämmas enligt den faktiska situationen.

5 Mottryck

Mottryck avser det tryck som måste övervinnas när skruven vänder och drar sig tillbaka för att lagra material. Användningen av högt mottryck bidrar till spridningen av färgämnen och smältningen av plast, men det förlänger också skruvens indragningstid, minskar längden på plastfibrer och ökar trycket i formsprutningsmaskinen. Därför bör mottrycket vara lägre, i allmänhet inte överstiga 20% av insprutningstrycket. Vid insprutning av skumplast bör mottrycket vara högre än trycket som bildas av gasen, annars kommer skruven att tryckas ut ur pipan. Vissa formsprutningsmaskiner kan programmera mottrycket för att kompensera för minskningen av skruvlängden under smältning, vilket kommer att minska ingående värme och minska temperaturen. Men eftersom resultatet av denna förändring är svårt att uppskatta är det inte lätt att göra motsvarande justeringar av maskinen.

Slutsats

På grund av utvecklingskraven för bilars lätta och låga energiförbrukning har materialsammansättningen av bildelar förändrats avsevärt från plast till stål. Att döma av tillämpningen av bilplaster hemma och utomlands, mängden formsprutning av mittkonsolen har blivit en viktig indikator på nivån på bilproduktionsteknik.