Передний бампер автомобиля – один из важнейших элементов экстерьера автомобиля. Он не только должен обладать достаточной прочностью и жесткостью, но также должен выступать в качестве буфера во время столкновения и защищать кузов транспортного средства. Следует также стремиться к гармонии и единству с общей формой автомобиля и добиться облегчения. Для достижения этой цели основная часть переднего бампера современных автомобилей теперь изготавливается из пластика, широко известного как пластиковый бампер, который отливается под давлением с использованием литьевой формы с полостью для литьевой формы.
I. Анализ структуры пластиковой детали
Форма переднего бампера автомобиля аналогична форме седла, как показано на рисунке 1. Материал — ПП+ЭПДМ-Т20, степень усадки 0,95%. Среди них PP — китайское название полипропилена, который является основным материалом бампера, EPDM — китайское название этиленпропилендиенового мономерного каучука, который может повысить эластичность внешнего покрытия бампера, а T20 означает добавление 20% талька к материалу, что может повысить жесткость внешнего покрытия бампера.
Характеристики пластиковой детали:
(1) Сложная форма, большой размер, относительно тонкая толщина стенок, принадлежащая большой тонкостенной пластиковой детали.
(2) В пластиковой детали имеется множество сквозных отверстий и ребер жесткости, а сопротивление потоку расплава при литьевом формовании велико.
(3) На внутренней стороне пластиковой детали имеются три перевернутых крючка, и вытягивание каждого из них вбок довольно сложно.
Конструкция литьевой формы, конструкция большой тонкостенной литьевой формы для переднего бампера автомобиля
Рисунок 1. Структурная схема переднего бампера автомобиля.
II. Анализ структуры пресс-формы
В литьевой форме для основной части переднего бампера используется внутренняя разделительная поверхность через горячий литник, управляемая последовательным клапаном для впрыска. Перевернутые крючки с обеих сторон имеют конструкцию, состоящую из большой наклонной верхней втулки, горизонтальной наклонной верхней части и прямой верхней части, с максимальными внешними размерами 2500×1560×1790 мм. Конструкция пресс-формы показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Структурная схема пресс-формы для литья переднего бампера.
1. Фиксированная пластина фиксированной формы; 2. Несущая пластина; 3. Горячеканальная пластина; 4. Позиционирующее кольцо; 5. Горячее сопло первой ступени; 6. Клапан; 7. Игла клапана; 8. Горячее сопло второй ступени; 9. Фиксированная пластина подвижной формы; 10. Квадратный утюг; 11. Фиксированная пластина толкателя; 12. Опорная пластина толкателя; 13. Опорная колонна; 14. Подвижная квадратная направляющая колонна формы; 15. Толкатель; 16. Подвижный шаблон пресс-формы; 17. Опорная ножка; 18. Неподвижная квадратная направляющая колонна формы; 19. Фиксированная проушина; 20. Наклонный толкатель; 21, 29. Штифт; 22, 28. Наклонная вершина; 23, 34. Направляющая; 24, 27. Подвижная вставка формы; 25, 26. Верх прямой; 30. Наклонный толкатель; 31, 39. Защитный стержень; 32, 33, 40, 41. Направляющая колонна; 35, 36, 37. Толкатель; 38. Блок позиционирования; 42. Износостойкий блок; 43. Боковая тяга сердечника; 44. Весна; 45. Ограничительный блок
1. Проектирование формообразующих деталей
Трехмерная диаграмма этой формы показана на рисунке 3, а в конструкции формы была использована передовая технология внутренней разделительной поверхности, как показано на рисунке 4. Ее преимуществом является то, что линии зажима разъема скрыты на внешней поверхности бампера, и их нельзя увидеть после сборки на автомобиле, что не влияет на внешний вид. Однако эта технология более сложна с точки зрения сложности и конструкции, чем внешний разделительный бампер, с более высокими техническими рисками, а стоимость и цена пресс-формы также будут намного выше, чем у внешнего разделительного бампера. Однако из-за своего эстетичного внешнего вида он широко используется в автомобилях среднего и высокого класса, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3. Трехмерная схема пресс-формы для литья переднего бампера.
Кроме того, эта пластиковая деталь имеет большое количество сквозных отверстий, причем некоторые имеют относительно большие площади. Зона столкновения имеет выпускные и обводные канавки, а угол вставки превышает 8°, что может увеличить срок службы формы и уменьшить возникновение заусенцев.
Формующие детали и шаблон формы для литья переднего бампера интегрированы, а материалом шаблона может быть предварительно закаленная сталь P20 или 718 для литья под давлением.
Конструкция литьевой формы, конструкция большой тонкостенной литьевой формы для переднего бампера автомобиля - Youjia Рисунок 4. Система горячего литования с восьмиточечным последовательным клапаном и система охлаждения.
2. Проектирование системы заливки
В системе заливки этой формы используется интегрированная система горячеканальных каналов. К его преимуществам относятся удобная сборка и разборка, низкие требования к точности обработки, отсутствие риска утечки клея, надежная точность сборки, отсутствие необходимости повторной разборки, обслуживания и ремонта.
Передний бампер является элементом экстерьера. Поверхность не должна иметь следов сварных швов. При литье под давлением следы сварных швов должны быть перенесены на неэкструзионную поверхность или устранены. Это один из ключевых и сложных моментов конструкции этой формы. В этой пресс-форме используется технология управления форсунками горячего литника с 8-точечным последовательным клапаном, а именно технология SVG. Это еще одна передовая технология, используемая в этой форме. Он контролирует открытие и закрытие восьми горячих сопел посредством привода цилиндра, добиваясь идеального эффекта отсутствия следов сварных швов на поверхности пластиковой детали. Положение сопла горячеканальной системы литьевой формы переднего бампера показано на рисунке 5.
Рисунок 5. Анализ текучести литьевой формы для проектирования автомобильного переднего бампера.
Технология SVG — это новая технология горячеканального формования, разработанная в последние годы для удовлетворения требований автомобильной промышленности к крупным плоским пластиковым деталям и электронной промышленности к микротонкостенным деталям. По сравнению с традиционной технологией сопла с горячими литниками она имеет следующие преимущества.
① Стабильное течение расплава, более равномерное и постоянное давление во время выдержки, значительный эффект наполнения, постоянная скорость усадки пластиковой детали и повышенная точность размеров;
② Может удалять следы сварных швов или образовывать следы сварных швов на неэкструзионной поверхности;
③ Снижает давление зажима формы и остаточное напряжение пластиковой детали;
④ Сокращает цикл формования и повышает производительность труда пресс-формы.
На рисунке 6 представлен график данных моделирования управления форсунками горячего литника с помощью последовательного клапана для впрыска в передний бампер автомобиля. Анализ текучести пресс-формы показывает, что при нормальном давлении впрыска, усилии зажима пресс-формы и температуре формы поток расплава стабилен, а качество пластиковых деталей хорошее, что обеспечивает полный срок службы пресс-формы и уровень квалификации продукта.
