[发明专利]一种气体辅助注射成型汽车仪表板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车部件的加工方法，尤其是涉及一种气体辅助注射成型汽车仪表板的方法。

背景技术

气体辅助注射成型技术（以下简称气辅成型技术）是二十世纪九十年代从国外兴起的一项塑料加工技术，大部分相关专利掌握在德、美、英、日等发达国家手上。目前气辅成型技术多应用在家电、家具、办公设备、娱乐设施、汽车把手等尺寸较小、结构较简单的零件上，国内掌握该技术的汽车公司寥寥无几，市场上没有采用该技术的国产汽车仪表板，在仪表板生产中应用气辅成型技术成为各个整车及零部件公司的研究难题。

气辅成型原理：将熔融的塑料充入模具空腔内，同时注入高压氮气，氮气将熔融的塑料向前推进，使熔融的塑料充满整个模具空腔，形成内部空心、壁厚均匀、紧贴模具表面的注塑制件。

而现在最成熟的生产汽车仪表板等大型塑料零部件（即制件）的普通注塑成型技术存在以下缺点：

1、普通注塑成型技术无法生产结构特别复杂、厚度不均匀、厚度过大的制件；

2、为了缩短生产周期，需要采用多点进胶，用顺序阀控制各进胶口的开启时刻，所以普通注塑成型技术的注塑设备复杂，成本高，工艺控制复杂；

3、为了使材料充满型腔，防止制件畸形，需用热流道保证材料长时间处于熔融状态，所以普通注塑成型技术能耗较高，不环保；

4、模具结构复杂，设计难度高，对制件结构的限制较多，使得制件设计不自由，造成开发周期较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体辅助注射成型汽车仪表板的方法，该方法不但能保证制件的外表美观没有缩痕、结构刚度好，还能降低生产设备复杂度，减少设备投入和削减维护成本，并且能提高仪表板的设计自由度，降低模具设计难度，缩短开发周期。

本发明的目的是这样实现的：

一种气体辅助注射成型汽车仪表板的方法，特征是：

A、准备好由定模板和动模板构成的模具，型腔通过型腔板固定在定模板上，型芯通过型芯板和支撑板固定在动模板上，型腔与型芯之间形成空腔，空腔的形状与制件的形状相同；进气口与进料口和二为一形成进气/进料口，设于定模板的中心位置，用于注塑制件的进气/进料口的下端与空腔连通；在型芯的上表面设有沟槽结构气道，沟槽结构气道采用左右对称布置，均匀分布在制件上，在沟槽结构气道的末端开设有溢料口；

B、在控制器的控制下，注塑机将熔融的塑料通过模具的进气/进料口填充到模具的空腔中，当塑料填满空腔体积的95%时，打开氮气阀门，气体增压机将低压储气瓶中的低压氮气压入高压储气瓶，然后高压氮气通过模具的进气/进料口经沟槽结构气道填充到模具的空腔中，整个充气过程细分为五个阶段：a.一段气压730kPa、b.二段气压882kPa、c.三段气压395kPa、d.四段气压383kPa、e.五段气压213kPa，每个阶段采用不同的氮气压力，以达到精准控制的目的；

C、高压氮气推动熔融的塑料向前流动直至充满整个模具的空腔，在制件内侧的沟槽结构气道处形成管状的空心结构；

D、继续对模具的型腔中的高压氮气保压，高压氮气使制件的内外壁紧贴型芯和型腔的表面，防止制件收缩变形，直至制件被冷却定形；

E、待模具的温度冷却后，拆开模具，通过顶针顶出制件，即得到成品。

本发明是在普通注塑成型技术的基础上，通过优化进气口的布置位置，只保留一个进气/进料口，减少进气点数量，以提高进气效率，这样不仅具有消除内部应力、防止制件变形、消除缩痕、减轻制品重量、缩短成型周期、简化产品的繁复设计、模具不需要很高的锁模力等优点，还可降低气辅设备的复杂度、降低气辅设备投入成本和维护成本、简化模具结构、提高模具稳定性。

本发明通过改进沟槽结构气道的布置，用沟槽结构气道代替热流道，辅以控制器对高压氮气和熔融的塑料用量的精准控制，从而实现将气辅成型技术应用到汽车仪表板等尺寸较大、结构复杂、刚度要求较高的汽车内饰件的生产过程中。

本发明具有如下优点：

1、只有一个进气/进料口，将进气口与进料口合并，因而可有效降低气辅设备复杂度，提高设备的稳定性，降低生产控制的复杂性，减少设备投入和维护成本；

2、用沟槽结构气道代替热流道，不需要热流道等相关设备，明显缩短冷却时间，因而可缩短生产周期，降低生产成本；

3、通过高压氮气保压，使制件内部形成空心结构，高压氮气使熔融的塑料紧贴型芯和型腔的内壁，能够有效保证制件的壁厚均匀，消除内部应力，防止制件外表面的收缩和变形，保证制件的外表美观没有缩痕；