汽车保险杠注塑模浇注系统设计与成型参数优化

汽车保险杠注塑模浇注系统设计与成型参数优化

528429中山市技师学院模具教研室 － 邓武

关键词模具加工 装配 调试 成型

摘要：

随着我国经济的快速发展，人们物质生活水平的提高，人们对于生活需求快速增长，对各项物质生活需求也越来越高。注塑磨具在航空技术，汽车制造业以及电器制造的广泛应用，尤其是汽车成为普遍家庭的代步工具，汽车品牌日益增多，汽车的更新换代也越来越快。但是由于汽车传统注塑磨具普遍缺乏理念思想的指导，在设计上也出现了很多问题：例如浇注系统平衡、制件翘曲变形、冷却质量无法保证、熔接痕以及气穴等，因此，对从事这一行业的设计制造师有了更为严格的要求。本文通过对汽车保险注塑磨具的注塑磨的加工、设计、调试以及最后的成型做了简要分析，通过电子计算机应用模流分析软件Moldflow对汽车保险杠制件进行注塑工艺优化。汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护

车身前后部的安全装置，随着技术革命的发展

和机车工业的进步，汽车保险杠作为一种重要

的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿

车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还

要追求与车体造型的和谐与统一，追求塑料本

身的轻量化。为了达到这种目的，目前轿车的

前后保险杠采用了塑料，称为塑料保险杠。这

种保险杠大体上采用二类聚酯系和聚丙烯系两

种材料，采用注塑成型法。

1．如何改善汽车保险杆注塑系统设计问题

（1）延长时间

加长注射时间，防止保险杆注塑过程的成

型时间太短，容易变成浇口固化，从而导致前

树脂逆流，无法充满型腔。此外，在浇注系统

过程中，要注意时间点， 通过准确的凝固时间，

从而来达到准备的补料时间,这样获得的成型

品，才能保证外观清楚，尺寸合适，没有什么

瑕疵的模型。

（2）注意磨具的温度

在模具内部制作的过程中会散热，时长时

间的热量通过热传递也会给我们的材料和磨具

刚才，造成一定的影响。带来的热量通过热辐

射传递给材料和模具的钢材，通过对流传递给

导热流体。此外，热辐射通过传递的方式还会

散发到大气与模架，还有一部分被磨具本身的

恒温机吸收，模具的热平衡用下面这个公式可

以准确的表达：P=Pm－Ps。公式中的P为模温

机吸收的热量；Pm是塑料导入的热量；Ps为模

具挥发到大气层的热量。

（3）通过电子计算机，利用Pro/E技术对

三维实体造型，从而利于CAE的模拟数据仿真

分析。

弹塑性是常见的材料非线性行为，热塑

性性材料的弹塑性力学模型采用材料屈服面、

弹性势力和流动定律来建立，且材料满足Von

224Mises屈服准则和等向强化的弹塑性模式（4）在设计过程，汽车保险杆将中采用多种技术相结合的方式：冷流道和热流以及针阀式喷嘴热流道技术针阀式喷嘴流道的技术的好处就是，在一定程度可以提高成品的美观程度和磨损，因为采用这种方式，在制品中，不会留下浇口造成的痕迹，浇口出痕迹平整光滑，在汽车保险杠浇注设计过程中，降低表面的粘贴度等综合因素，可以保证这一阶段的快速填充，而且能够使浇注系统的压力快速填充到其他模型的各个部分，不留下进浇口残痕,进浇口处痕迹平滑。（5）对优化后的浇注系统进行模腔压力校核,以预测该流道系统的可行性,为大型模具设计提供参考。通过电子计算机严格的控制下，通过相关的软件和硬件扩展，排除传感器校准期间的各种因素的干扰以及人为失误,计算机自主地完成整个校准过程。通过下面的图，我们可以看待，云纹线的分布情况和间距，流动的速度很快，前沿流动温度一致，实验过程中也没有出现温度梯度，融合性非常好，强度高。它的最大注射压力降低，有效的减小了注塑模内部的应力和注射过程磨具型腔和模板承受的压力，有效的避免了飞边。结语近几年，国内家电，汽车等制造业纷纷注塑磨具浇注过设计环节过程引用了CAD/CAE技术，特别是汽车制造业，保险杆注塑模具系统设计的应用非常普遍，因为通过这种技术不仅能够提高模具制造质量，还能进一步提升它的品质，降低型件表面研磨时间、抛光作业量和制造时间；现在不少商家为了市场的需求和发展，已经开始在研制更高性能和更容易切削的材料，用以快速提高模型制造和设计的时间，在设计与生产过程，节约成型注塑压膜的时间，提高体液效率，这也应该是未来各种磨具生产厂家所要思考的问题。参考文献[1]万鹏程.汽车保险杠注塑模浇注系统设计与成型参考优化[J].昆明理工大学，2011（4）

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