一种料厚为1.5mm的汽车挡泥板的成型方法

摘要

本发明公开了一种料厚为1.5mm的汽车挡泥板的成型方法，包括以下步骤：步骤（a）在成型腔体上设置9个浇口，分别编号为G1、G2、G3……G9，浇口G9包括三个冷流道浇口G9-1、G9-2、G9-3；步骤（b）以成型腔体的最高点作为圆心，建立三维坐标系，相邻两个浇口的坐标之差为（xyz），其中x≤720mm，y≤720mm，z≤720mm；步骤（c）启动注塑机，通过浇口向成型腔体内注入塑料熔体；步骤（d）通过靠近成型腔体的冷却水管对塑料进行冷却；步骤（e）对冷固成形的挡泥板进行脱模处理。本发明采用上述方法，能够使汽车挡泥板的厚度降低到1.5mm，且模具在填充过程中不会被涨开，同时挡泥板也不会产生飞边毛刺。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体是一种料厚为1.5mm的汽车挡泥板的成型方法。

背景技术

汽车零部件轻量化是降低汽车制造成本和汽车能耗的主要方式。除了多数零件“以塑代钢”外，越来越多的零部件通过减小料厚的方式实现零件轻量化。特别是汽车上的大型零部件如挡泥板，如果将零件的主体料厚由2mm降低为1.5mm，单个零件的重量将降低300g，四个挡泥板重量降低1200g，这对整车重量的降低是非常可观的。

但是，在零件轻量化的同时，会出现零件成型困难的问题。由于型腔较薄，流动距离过长，不但流动阻力增加，塑料在流动过程中还会因为温度降低而不能充满整个型腔，否则制件的飞边毛刺严重，给注塑工序增加额外的修饰工序，增加制造成本。更为重要的是，对于大型零件来说，由于在脱模方向投影面积大，通常需要较大的锁模力，这就对注塑机提出了更为苛刻的要求。

汽车挡泥板是安装在车轮外框架后面的板式结构，其材料通常为通用塑料。主要功能：（1）为了防止泥土溅到车身上，导致车身不美观；（2）为了避免轮胎缝内夹带的小石子甩在车身上，崩掉本车外漆。另外，挡泥板还可以增加车身整体美观。通常，挡泥板的料厚均为2mm，曾有研究将料厚减至1.8mm，但由于浇注系统和注塑工艺设计的不合理，导致注塑机锁模力无法满足生产要求，零件飞边毛刺严重，无法顺利进行量产，最终将料厚增加为2mm才完成生产。因此，目前的成型工艺根本无法使汽车挡泥板的厚度降低到1.5mm。

发明内容

本发明提供了一种料厚为1.5mm的汽车挡泥板的成型方法，解决了目前的成型方法无法使汽车挡泥板的厚度降低到1.5mm的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种料厚为1.5mm的汽车挡泥板的成型方法，包括以下步骤：

步骤（a）、在成型腔体上设置9个浇口，分别编号为G1、G2、G3……G9，浇口G9包括三个冷流道浇口G9-1、G9-2、G9-3；

步骤（b）、以成型腔体的最高点作为圆心，建立三维坐标系，相邻两个浇口的坐标之差为（x y z），其中x≤720mm，y≤720mm，z≤720mm； 

步骤（c）、启动注塑机，通过浇口向成型腔体内注入塑料熔体，其具体注塑过程如下：（c1）、首先，从0秒开始，开启浇口G1，持续4秒后关闭；

（c2）、在1.2秒时，同时开启浇口G2、G3，持续2.8秒后同时关闭浇口G2、G3；

（c3）、在1.9秒时，开启浇口G4，持续3.1秒后关闭；

（c4）、在2.8秒时，开启浇口G5、G6，持续2.8秒后同时关闭浇口G5、G6；

（c5）、在2.9秒时，开启浇口G7，持续2.6秒后关闭；

（c6）、在2.5秒时，同时开启浇口G8、G9，持续1.5秒后同时关闭浇口G8、G9；

步骤（d）、通过靠近成型腔体的冷却水管对塑料进行冷却；

步骤（e）、对冷固成形的挡泥板进行脱模处理。

在汽车挡泥板成型时，传统的填充一般只设置四五个浇口，而且由于对该零件无外观要求，所以一般采用同时填充的方式，即所有浇口同时开启，此时注塑压力将达到最大值，而整个成型腔体也需要最大的锁模力，目前的注塑机根本无法达到该要求，如果生产1.5mm厚的挡泥板，模具在填充过程中会被涨开或产生飞边毛刺。由于挡泥板的长宽高尺寸为：940×571×322（mm），材料需要填充的流程较长，通常用“流长比”来表示不同材料在不同压力下的填充长度，其计算公式为： 流长比=L/δ，式中L——流动各段长度（mm），δ——流动各段厚度（mm）。挡泥板所选的材料通常为聚丙烯PP，其流长比为200~240，注塑压力不能超过70Mpa，因此，当挡泥板厚度为1.5mm时，流长L至少要小于360mm才行，即相邻两个浇口的距离要小于720mm，才能保证注塑压力不超过70Mpa。另外，本方案中，之所以设置9个浇口，是为了有更多的浇注方式可供选择，理论上讲，浇口越多，浇注方式也越多，越容易把控，但是浇口多了之后，会影响冷却管的设置，进而影响冷却环节，本身冷却也是挡泥板成型的重要环节。

进一步地，所述各个浇口的坐标依次为：G1的坐标为（-23.75 -70.55 -10.02），G2的坐标为（-245.95 -138.07 -144.6），G3的坐标为（189.84 -155.86 -66.38），G4的坐标为（349.65 -168.64 -177），G5的坐标为（333.1 -315.18 -350.84），G6的坐标为（-323.18 -120.78 -338.28），G7的坐标为（-265.62 -276.61 -308.87），G8的坐标为（412.15 -144.57 -410.62），G9-1的坐标为（485.14 -196.3 -509.27），G9-2的坐标为（540.67 -165.72 -516.64），G9-3的坐标为（518.44 -296.73 -500.45）。

进一步地，所述浇口G8的针阀开启方向与脱模方向垂直，浇口G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G9的针阀开启方向与脱模方向平行。

进一步地，所述浇口G1、G5、G6、G7、G9-1、G9-2、G9-3的截面积为25~36mm²，G2、G3、G4、G8的截面积为28mm²。

进一步地，所述塑料熔体的流长比为200，相邻两个浇口的坐标之差为（x y z），其中x≤600mm，y≤600mm，z≤600mm。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过在成型腔体设置9个浇口，相邻浇口之间的距离小于720mm，在注塑过程，对浇口采取了分时段开启、关闭的方式，避免了成型腔体同时达到最大注塑压力，进而确保了注塑机能够提供足够的锁模力，避免了模具在填充过程中被涨开，同时也避免了挡泥板产生飞边毛刺。

（2）本发明将浇口G8的针阀开启方向设定为与脱模方向垂直，在很大程度上解决了由于拔模角度过小导致无法放置浇口的问题，且缩短了流长比，降低了注塑压力，进而将锁模力控制在要求的范围内。

附图说明

图1为注塑过程中注塑压力的波动图；

图2为注塑过程中锁模力的波动图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：

本实施例所述的一种料厚为1.5mm的汽车挡泥板的成型方法，包括以下步骤：

首先，在成型腔体上设置9个浇口，分别编号为G1、G2、G3……G9，由于挡泥板上有一个孔，因此通过将浇口G9设置成三个冷流道浇口G9-1、G9-2、G9-3来形成孔；

然后，以成型腔体的最高点作为圆心，建立三维坐标系，相邻两个浇口的坐标之差为（x y z），其中x≤720mm，y≤720mm，z≤720mm， 

步骤（c）、启动注塑机，通过浇口向成型腔体内注入塑料熔体，其具体注塑过程如下：（c1）、首先，从0秒开始，开启浇口G1，持续4秒后关闭；

（c2）、在1.2秒时，同时开启浇口G2、G3，持续2.8秒后同时关闭浇口G2、G3；

（c3）、在1.9秒时，开启浇口G4，持续3.1秒后关闭；

（c4）、在2.8秒时，开启浇口G5、G6，持续2.8秒后同时关闭浇口G5、G6；

（c5）、在2.9秒时，开启浇口G7，持续2.6秒后关闭；

（c6）、在2.5秒时，同时开启浇口G8、G9，持续1.5秒后同时关闭浇口G8、G9；

步骤（d）、通过靠近成型腔体的冷却水管对塑料进行冷却；

步骤（e）、对冷固成形的挡泥板进行脱模处理。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，对各个浇口的具体位置进行了优化处理，发明人通过大量的实验发现，在注塑压力、锁模力均满足要求的情况下，不同的浇口坐标，导致注塑时间也各不相同，最终经过实验得出，当各个浇口的坐标依次为：G1的坐标为（-23.75 -70.55 -10.02），G2的坐标为（-245.95 -138.07 -144.6），G3的坐标为（189.84 -155.86 -66.38），G4的坐标为（349.65 -168.64 -177），G5的坐标为（333.1 -315.18 -350.84），G6的坐标为（-323.18 -120.78 -338.28），G7的坐标为（-265.62 -276.61 -308.87），G8的坐标为（412.15 -144.57 -410.62），G9-1的坐标为（485.14 -196.3 -509.27），G9-2的坐标为（540.67 -165.72 -516.64），G9-3的坐标为（518.44 -296.73 -500.45）时，完成注塑所用的时间最短。如图1、图2所示，此时的注塑压力、锁模力均在所控范围内，没有出现模具在填充过程中被涨开的问题，同时挡泥板也没有产生飞边毛刺。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上，对浇口G8的针阀开启方向进行限定。由于以前的汽车挡泥板壁厚较厚，流长比较大，因此不需在本实施例设置浇口G8的地方设置浇口，采用常规方式的热嘴即可。而对于本实施例，由于零件较薄，流长比较小，需在该处设置浇口G8，否则注塑压力增加，锁模力进而增加，所以需在该处设置浇口以降低锁模力。但该处的脱模角度过小，无法很好地放置传统的热嘴，只有让热嘴的针阀开启方向与脱模方向垂直才有足够的位置，因此，本实施例的浇口G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G9的针阀开启方向与脱模方向平行，而浇口G8的针阀开启方向则与脱模方向垂直，从而确保整个注塑的顺利完成。

实施例4：

本实施例与实施例基本相同，不同的地方是，本实施例的浇口G1、G5、G6、G7、G9-1、G9-2、G9-3的截面积为25~36mm²，G2、G3、G4、G8的截面积为28mm²，浇口的截面积大小对注塑来说是比较重要的，发明人通过大量实验发现，当浇口G1、G5、G6、G7、G9-1、G9-2、G9-3的截面积为25~36mm²，G2、G3、G4、G8的截面积为28mm²时，不仅能获得较佳的成型效果，同时还能获得较高的工作效率。

实施例5：

本实施例与以上实施例基本相同，不同的地方是，本实施例的塑料熔体的流长比为200，相邻两个浇口的坐标之差为（x y z），其中x≤600mm，y≤600mm，z≤600mm。对于PP类材料（聚丙烯），当流长比取200时，可确保注塑压力不超过70Mpa，从而很好地满足对注塑机的要求。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外，本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。