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汽车轻量化与内外饰模具先进技术

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浏览:- 发布日期:2018-06-09 16:24:18【

随着汽车工业的发展,汽车作为一种重要的交通工具也走向了革新的道路。汽车零部件除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型和谐与统一,追求本身的轻量化。 为了达到这种目的,目前汽车的内外饰件大多采用了塑料,塑料大量利用于汽车行业,是汽车走向轻量化的必然趋势。

随着环保与节能的需要,汽车轻量化已成为世界汽车发展的主要潮流之一。实验证明:汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%-8%。汽车整车质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升。

随着塑料在汽车领域的使用量持续增长,占到了车身总质量的10%-15%,由于对汽车轻量化设计的追求,塑料在汽车领域的用量将会越来越大。在现代社会,尤其是欧美与德国的汽车主机厂,例如奔驰Smart,莲花Elisey与雷诺Espace,均采用了塑料车身。而且汽车上使用塑料的多少还成为了衡量汽车水平高低的一个重要标准。发达国家汽车的内饰件已基本实现塑料轻量化,塑料在汽车中的应用正在由内饰件向外饰件,车身与结构件发展。


2016年10月,中国汽车工程学会发布《节能与新能源技术路线图》。路线图中指出,预计到2020年,2025年,2030年,汽车整车质量将比2015年分别减重10%,20%和35%。亚化咨询预计,未来几年汽车行业将成为塑料消费量增速最快的领域。汽车塑料用量的迅速发展,必然加快汽车轻量化进程,同时也推动汽车注塑模具行业的高速发展。 


塑料在汽车内外饰所占比例

汽车工业迅猛发展的背后是汽车模具工业的发展。特别是近年来,世界汽车模具工业的发展更是日新月异,汽车对模具的需求量也越来越大。在一款新车中,需要汽车注塑模具约500副。在汽车工业发达国家,汽车产品的市场占有率已超过60%,而且这一趋势还在持续上涨。可以说注塑模具在汽车模具占的比重最大,重要性不言而喻。


汽车零部件薄壁化

近年来,以塑代钢已成汽车轻量化的必然手段。比如以前金属制造的油箱盖与前后保险杠等大型零件,现在都采用塑料。其中,发达国家车用塑料已占塑料总消耗量的7%-8%,预计不久将达到10%+11%。

汽车零部件薄壁化典型代表

1保险杠

现代汽车保险杠外壳大多采用塑料或玻璃钢材料。为降低试制成本,节约模具生产费用,同时也为了缩短试制周期,在概念车试制时,考虑采用FRP玻璃纤维增强环氧树脂手糊工艺。

保险杠的材料一般用PP+EPEM+T20,或是PP+EPDM+T15,EPDM+EPP也是比较多用的,用ABS的很少,比PP贵。保险杠常用的厚度是2.5-3.5mm,气辅成型的可做得更薄。

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2仪表板

汽车仪表板总成是汽车内饰件的重要组成部分,在汽车内饰件中,仪表板是集安全性,舒适性,与装饰性于一体的部件,汽车仪表板一般分为硬质与软质两种,随着安全气囊的安装,软质仪表板已失去对人的安全性要求,因此只要外观质量得到保证,采用低成本的硬质仪表板是完全可行的。仪表板总成主要由上下仪表板本体,除霜风道,出风口,组合仪表护罩,储物盒,手套箱,中控面板,烟灰缸等零件组成。

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3门板

汽车门护板一般分为硬质与软质两种,从产品设计上又分为整体式与分体式两种。硬质门护板通常采用注塑工艺。软质门护板通常由表皮(针织面料、革或真皮)、发泡层、骨架组成。表皮的工艺可以是阳模真空成型或手工包覆,对皮纹、圆角等外观要求较高的中高档轿车,通常采用搪塑或阴模真空成型。

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4挡泥板

汽车车轮周围的钣金,为防止汽车在行驶过程冲车轮粘带起来的泥沙及水冲刷钣金,从而腐蚀钣金,通常都设计有塑料挡泥板来保护钣金。汽车挡泥板注塑成型一直是棘手的问题,特别是大型薄壁塑件,在注塑过程中容易造成压力大,飞边严重,填充不良,熔接痕明显等难以解决的注塑成型问题,而这一系列问题直接影响到汽车挡泥板生产的经济性与模具使用寿命。

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当汽车发生碰撞事故时对人体起保护作用,减少事故伤亡率。同时还要具备良好的装饰性能,手感好,触摸感好。而且设计要符合人机工程学,以人为本。为了满足这些性能,汽车后背门护板总成皆采用塑料,塑料以其质轻,装饰性能好,易成型等优点广泛应用于汽车内外饰,同时为汽车轻量化设计提供了有效的保证。后背门壁厚通常在2.5-3mm,气辅成型的可做得更薄。

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6侧裙

当汽车发生碰撞事故时对人体起保护作用,减少事故伤亡率。同时还要具备良好的装饰性能,手感好,触摸感好。而且设计要符合人机工程学,以人为本。

汽车轻量化模具技术应用

1SVG技术

顺序阀热流道控制技术(SVG技术)是一种新型级式控制的热流道技术,通过油缸控制按顺序进胶,解决了传统多点同步进胶的产品出现外观缺陷的难题。可有效避免汽车内外饰件出现熔接痕,气穴等缺陷,减少流长,降低成型压力,在外观要求严格的汽车内外饰件上发挥了巨大的作用,同时为实现汽车零部件薄壁化提供了有效的保证。

2气辅成型

气体辅助注塑成型是实现汽车零部件薄壁化,减少产品缺陷的重要手段。一般在汽车保险杠,仪表板,后背门等内外饰件模具上应用广泛。在模具上具体做法是在分型面上做一圈密封圈,注塑时充氮气成型。

后背门气辅成型产品展示

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后背门气辅成型模具展示

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3低压注塑模具技术

所谓低压双层注塑模具,又简称低压注塑模具,是一种新型的注塑模具技术,将传统的依靠手工包覆,阴模阳模真空吸附的零件,直接一次性在模具内注塑完成。低压注塑模具主要原理是:注塑压力较低塑料在布上流动,开模时要先将布挂到前模挂针上,然后再合模,注塑,最后取件。采用这种技术生产出来的产品,由于表面有一层特殊的软质布料,无论是装饰性,手感,美观性都大大提高,同时也减轻了产品的重量,为汽车零部件轻量化的实现起到推动作用。因而低压注塑模具技术广泛应用于中高档汽车上,一般应用于汽车地图袋骨架,汽车ABC柱等零件上。 8501000灯箱外侧-1

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