研究汽车仪表板搪塑表皮的质量控制论文_李更才,于建英

研究汽车仪表板搪塑表皮的质量控制论文_李更才,于建英

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摘要:汽车仪表板配备的表皮可用搪塑工艺,这类成型工艺很适合仪表板的制备。然而从现状看,搪塑工艺仍缺失配备的深入探析,制作搪塑表皮若遇有突发的质量故障则会增添表皮深层的某一缺陷。针对于仪表板增设必备的质量控制,在最大范围内改进并调整了常用的搪塑工艺,这样也可提升搪塑表皮原有的质量水准。对于此,有必要妥善管控汽车仪表板配备的搪塑表皮制作流程,结合实情采纳最合适的控制方式。本文通过研究汽车仪表板搪塑表皮生产过程中出现的质量问题,发现了造成搪塑表皮缺陷的根本原因。进而通过对搪塑设备的改进和工艺的调整,解决了搪塑表皮的质量问题。

关键词:汽车仪表板;搪塑表皮;质量控制

前言:汽车仪表板表皮的搪塑成型技术发展较早,但由于其生产线投资大、结构复杂,搪塑成型工艺在我国的发展一直缓慢,国内的搪塑生产装备、模具和材料大都依赖进口。国内相关的文献资料也比较少,这更抑制了搪塑成型工艺在国内的推广应用。现有的文献中主要介绍了搪塑工艺原理、模具制造工艺及设计方法、搪塑设备的性能特点等。但有关搪塑设备和工艺参数以及原材料对搪塑表皮性能(厚度、光泽度、表面质量等)的影响的研究报道较少。搪塑制品质量的影响因素主要包括原材料、搪塑成型工艺参数以及设备。笔者主要以搪塑设备和工艺参数为重点,研究汽车内饰搪塑制品常见的厚度不均、光泽度偏、气泡、波纹差等质量问题,分析其原因,进而对原有搪塑设备进行创新改造,并将预热温度、塑化温度、旋转速度、旋转角度、停留时间、冷却时间、冷却温度等工艺参数进行优化组合,提出这些制品缺陷的解决方法。

1、表皮的搪塑常见缺陷

制作搪塑表皮时,冷却室频繁关门并且开门以便于调运塑化模具。在这时,冷却室吸纳了外在较多的热气,冷却室侧壁及冷凝性的装置都含有偏热的水蒸气,遇冷状态下将会聚集成细微的小水滴。高分子材质被送入冷却室中,熔融的这类材质有着较低的自身黏度,循环风高速吹入冷却室并吹过表皮的搪塑,急剧遇冷的熔融外皮变得更为坚硬。模具留有余热,膨胀并且蒸发而后增添了内在表皮的薄膜气泡。详细来看,搪塑表皮常见缺陷如下:

1.1 表皮厚度不均

搪塑表皮的厚度在一定程度上决定了表皮的力学性能,尤其在气囊爆破等功能性区域就显得尤为重要。造成厚度不均的主要原因有:①模具受热不均,导致蘸料量不均,温度较高的区域蘸料要远多于温度较低的区域;②转料装置的转动方向、转动速度、转动角度均对搪塑表皮的厚度有一定的影响。因此要想从根本上解决厚度不均的问题,必须保证模具温度均匀,且须经过大量调试给出旋转工位合理的工艺参数。

1.2 表皮A表面光泽度差异

同一批次的搪塑粉料生产出的表皮光泽度应保持在一定范围内,但在实际生产过程中,同一表皮的不同部位往往存在光泽度偏差过大的问题。调试过程中发现:模具温度的高低直接影响表皮的光泽度;温度越高,光泽度的值越大。因此,影响光泽度的根本因素在于模具的温度,只要保证了模具温度一致,与模具直接接触的搪塑表皮A表面光泽度的差异便会降低甚至消失。

1.3 表皮B表面薄膜型气泡

由于冷却室的室门经常开关以及塑化后的模具不断进入,会带入大量的热气,热气中的水蒸气与冷凝器和冷却室壁相遇便会冷凝成水滴,此时刚进入冷却室尚处于熔融状态的高分子材料黏度较低。一旦冷凝水伴随着高速的循环风吹到待冷却的搪塑表皮B表面内,熔体外表层由于急冷作用而结硬,水滴就被包裹在高分子材料熔体的内部,在模具余热的作用下受热蒸发膨胀,在背离模具的搪塑表皮B表面内形成了一个“薄膜型”气泡。

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1.4 表皮B表面存在波纹

当搪塑表皮B表面存在波纹问题时,该表皮制得的仪表板经过暴晒和交变应力等试验后,表面会出现明显的痕迹,严重影响美观。经过分析发现,在搪塑模具的旋转工位上蘸料均匀程度直接影响B表面波纹,而蘸料的均匀程度取决于蘸料时料箱的敲击程度。如果气缸气量不足,将导致末端气缸敲击速度非常慢,最终敲击锤不能起到冲击模具的作用,不能将转料后残留的粉料从模具上震落下来,从而影响模具蘸料的均匀性,在B表面产生波纹。

1.5 表皮B表面塑化桔皮或流挂

搪塑表皮成型的关键是物理凝胶化转变过程。当塑化炉的炉温达到高分子材料的凝胶化温度时,粉料开始转变为溶胶,但当塑化炉温度高于凝胶化转变温度且塑化时间过长时,B表面会出现流挂现象;当塑化炉温度达不到凝胶化转变温度或塑化时间不足时,便会塑化不良,甚至出现桔皮现象。因此,要保证搪塑表皮的塑化效果,必须对塑化阶段的温度和时间进行合理匹配。

2、质量控制的途径

2.1 去除表层附带的气泡

除掉薄膜形态的搪塑气泡,先要明晰气泡的根本成因。冷凝水作用下,气泡将缓慢形成。对于此,唯有消除飞溅出来的水才能杜绝薄膜气泡。在消除气泡时,可增设冷凝器配备的收集构件,把这种构件布设于下侧的冷凝器。这样一来,直接即可排除内在的冷凝水,在最大范围内回避了进到风箱之内的更多冷凝水。此外,冷却室侧壁还可添加必备的引流装置,汇聚凝结水之后再次排除水分。汇聚了主干部分凝结的水,引流槽可设定为树枝形状。实际上,消除气泡还可选取多样的途径,唯有灵活结合真正的生产流程才能选取最佳的调控及消除方式。

2.2 去除表皮波纹

出现波纹时,则要深化解析蘸料及模具各位置是否均衡。可在转料内在的架构中增设敲击性的新构件,同时配备旋转性的接头。气动驱动下的接头整合了双重的排气口及进气口,气缸也设定为较大的通径。如果敲击管路,则会加快后续的排气流程并且去除了额外的活塞阻力。进气口可变更固有的直径大小,气缸可承受的敲击作用由此而被改善。针对于炉内现存的风管妥善予以仿真,设定了炉门周边的温度补偿以此来确保均匀状态下的表层温度,这样设置的表面即可消除偏差的光泽度。

2.3 预热炉风管仿形设计与局部温度补偿系统的研发

模具的预热温度不均导致了表皮厚度不均,且使表皮表面出现光泽度的差异。为解决这一问题,根据模具的外形,对预热炉内的风管分布进行仿形设计,同时对模具下边沿靠近炉门的位置进行温度补偿,保证模具表面温度均匀,进而保证搪塑表皮的厚度均匀以及表面的光泽无偏差。

2.3 优选塑化参数

搪塑成型的各步骤中都要优选必备的参数,适当匹配塑化及蘸料双重的工位。从现状来看,两类工位并没能设定可查的固定数值,为此还要辨别精确的表皮温度以便于随时调控参数。若蘸料工位减缓了旋转的速率,那么代表着较高的预热温度;对于塑化工位,旋转较慢时炉内反而会提升温度。应当归纳珍贵的调整经验,及时调整参数。结语:

日常生产时搪塑表皮很难杜绝潜在的质量弊病及漏洞,这些漏洞都含有深层的成因。设定质量控制也应考虑到真实的情形,选取最合适的灵活措施以此来避免事故。未来的探究中,还应注重改进搪塑表皮配备的制作设备,调整并优化原先的工艺参数。结合不同问题,灵活配备多样的解决途径,在根本上调控搪塑表皮必备的质量水准。

参考文献:

[1]王菲,姚卫国,管东波等.PVC搪塑粉的热降解特征及其动力学研究[J].材料科学与工艺,2014(02):55-60.

[2]孙军,于善平,闻向阳,等.汽车仪表板搪塑表皮的质量控制[J].工程塑料应用,2013(11):57-59.

[3]颜杰.汽车仪表板制造工艺研究[J].汽车与配件,2015(45):76-79.

论文作者:李更才,于建英

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/23

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