汽車內飾件軟皮注塑包覆工藝研究

張宇航 趙欣

摘 要：優化了汽車內飾件軟皮注塑包覆工藝參數，通過采用優化后的工藝參數組合，根據對包覆件的影響程度調整保壓時間、保壓壓力、模具溫度、熔體溫度、注射時間等參數，能夠有效地減少上飾板骨架翹曲變形量及降低包覆層的體積收縮率，從而提高制品的成型質量，可為實際生產提供理論依據和實踐指導。

關鍵詞：汽車；內飾件；軟皮注塑；包裹工藝

0.引言

從目前汽車行業的發展現狀來看，汽車內視品已成為汽車開發的重點。汽車行業在發展的過程中，軟皮注塑包覆工藝是一種比較常見的工藝類型，將工藝應用在汽車內飾品的設計中，對表面感知質量的提高意義重大。

1.內飾件軟皮注塑包覆工藝成型性分析

1.1內飾件模型的建立

對于內飾件模型的建立，需要使用UG軟件，將汽車的軟皮包覆上飾板三維模型圖建立起來。以某汽車的內飾件模型建立為例，模型骨架壁的厚度和包覆層壁的厚度分別為度2.5mm、1.5mm。對各項因素進行綜合考慮之后，詳細掌握了模型的尺寸以及分析的精度，對于產品仿真實驗模型網格的劃分利用的是表面網格 （Fusion Mesh）。而在對包覆層網格劃進行分的時候，選擇的是全局網格，其邊長為4mm，在完成劃分之后，網格的最終數量為32937，節點數為16 471。骨架模型結構具有復雜性的特點，在完成網格劃分及相關的檢查工作之后，還要對網格進行修復[1]。

1.2澆注系統及冷卻系統的設計

澆筑系統和冷卻系統的設計，涵蓋了澆筑系統、冷卻系統兩個方面，因此需要分別進行探究。澆注系統的設計方面。在設計澆筑系統的時候，采用一模兩腔的布置方式，上飾板骨架模型的澆注系統；在熱流道與冷流道連接處設計了熱澆口作為閥澆口。冷卻系統的設計方面。對于上飾板骨架模型的冷卻系統設計，水管直徑、水管數目分別為10 mm、18條。水是冷卻的介質，冷卻液入口溫度、冷卻液雷諾數分別控制為為25 ℃、10000。

1.3分析參數的設定

仿真實驗的上飾板骨架選擇的是PP材料，包覆層選用的是TPE材料。上飾板骨架的成型過程是一種普通的注塑成型，具體來看選擇的是“熱塑性注塑成型”工藝類型，該工藝類型的分析序列為“冷卻+填充+保壓+翹曲”。對于上飾板包覆層的成型，其成型過程與上飾板骨架的成型過程不同，它屬于一種嵌件注塑成型，選擇的是“熱塑性塑料重疊注塑”工藝類型，從材料的特性來看，包覆層材料屬于熱塑性彈性體，因此成型的制品在回彈性方面比較強，不需要進行翹曲分析，這就造成了其分析序列省去了冷血和翹曲兩個環節，僅有填充和保壓兩個環節。

2.基于田口試驗法的軟皮注塑包覆工藝優化

對軟皮注塑包覆工藝優化的探究，可以從以下兩個方面出發加以考慮，一個是工藝參數對骨架翹曲變形量的影響及優化，另一個是工藝參數對包覆層體積收縮率的影響及優化。接下來，筆者將結合自身的實踐經驗，從上述兩個方面對基于田口試驗法的軟皮注塑包覆工藝優化進行分析。

2.1工藝參數對骨架翹曲變形量的影響及優化

首先，對試驗方案的設計。試驗方案的設計，關鍵在于明確研究對象。骨架翹曲變形量和包覆層體積收縮率是實試驗方案的設計對象。通常情況下骨架翹曲變形量越小，包覆層體積收縮率越低，成型制品的質量就越高。其次，對試驗指標的分析。從以往翹曲產生的原因及研究經驗來看，將制品翹曲影響較大的熔體溫度、模具溫度、注射時間、保壓壓力及保壓時間5種工藝參數視為試驗因子，每一個因子各取5個水平。

2.2工藝參數對包覆層體積收縮率的影響及優化

首先，試驗指標。試驗主要指標為包覆層的最大體積收縮率。其次，試驗試驗因子及水平。制品體積收縮率影響較大的熔體溫度、注射時間、V/P 切換 （%體積）、保壓壓力及保壓時間5種工藝參數作為試驗因子，每一個因子各取5個水平。熔體溫度最低水平取200℃ ，所有水平均在包覆層材料的推薦工藝范圍內，其他因子的水平根據上一章的上飾板包覆層成型模擬分析結果確定，模具溫度以及骨架鑲件表面溫度設定為40 ℃ ，冷卻時間定為20 s。最終的研究結果表明，試驗結果的影響因素中，按照影響程度，從大到小順序進行排序，保壓時間影響最大，其后依次為保壓壓力、熔體溫度、V/P切換，最后是注射時間。

3.結語

總而言之，汽車內飾件軟皮注塑包覆工藝對汽車行業的發展具有十分重要的影響，加強對汽車內飾件軟皮注塑包覆工藝的研究設計，可以提高汽車內飾的設計質量，從而提高汽車設計的質量，獲取更為廣泛的市場。

參考文獻：

[1]張澤峰，錢柯宇，王輝，等.汽車內飾件軟皮注塑包覆工藝研究[J].塑料工業，2017，45（1）：68-75.