摘要：虽然汽车塑料加工工艺与其制品得到迅速发展，但是在汽车注塑过程中依旧存在变形翘曲的现象。对于该种现象而言，就一定要深入探索注塑模具设计，并选择对应的方法分析，依靠相关专业的软件把汽车门内板建立成模型。将汽车门内板建立成模型的同时，还应该依据对应的技术理论对汽车门内板模型采取设计的优化，以此让模具开发的进度加速。基于此，本文就从汽车门内板注塑工艺优化与模具设计展开分析探讨。
关键词：汽车门内板；注塑工艺；优化措施；模具设计
1、汽车门内板的注塑工艺优化措施
1.1正交设计的优化
就汽车门内板中的成型过程而言，汽车产品最终所呈现的质量效果是由多个部分因素所浸染的，其蕴涵以下三个方面：分别为材料的选择、模具设计以及产品结构。传统注塑工艺中塑料制件出现质量问题的原因是因为对注塑设计的参数考虑欠佳，而要是选择正交优化设计对其进行解决，则能够保障汽车门内板注塑工艺设计合理。正交试验的步骤如下：
第一，创建正交表格，对影响产品质量因素的各个方面要综合考虑；
第二，多组进行试验后需要知道哪个组合是最佳因素，将此因素作为依据进行注塑工艺的优化设计，这样不但能够增强注塑工艺的水平，还能够让注塑工艺设计的合理性得到加强。
1.2运用灰色关联理论
在产品组中，不同因素对其质量的影响因素也不一样，所以，选择正交优化设计所取得的理想工艺参数水平也是有区别的。然而，如果是解决多个目标优化现象选择灰色关联理论会拥有一定的优点，采用灰色关联理论是指将个别研究对象、已知信息这两者进行分析其不肯定性，灰色关联度之间确定因素的关联程度系数越大表示确定因素之间的联系就有多紧密。
在汽车门内板工艺优化设计中运用灰色关联理论的步骤主要有以下几个方面：
第一，明确序列的初值化；
第二，对于相应分量差，应该计算出它的绝对值；
第三，对于绝对值序列，应该要分别取它们的最大值与最小值；
第四，把灰色关联系数和灰色关联度这两者计算出来；
运用正交优化设计与灰色关联理论不但能够让汽车门内板的工艺质量得到保障，还能够协助汽车门内板取得最好的工艺组合。
2、汽车门内板的注塑模具设计
2.1注塑模设计
基于塑件结构及注塑机类型等因素可将注塑模分为成型零件、滑块机构、浇注系统、顶出机构、冷却水路以及排气系统等几个部分组成。注塑模具的塑料加热及塑化过程在高温筒中进行，模具合成后将熔体材料注入型腔，根据具体材料，选择工艺条件。
注塑模具结构有如下特征：
第一，塑料加热和塑化是在高温料筒里进行的，而不是在模具内进行，模具内没有加料结构，熔体通过浇注充满型腔。
第二，模具合模后，把熔体材料注入到型腔内。注塑过程中需根据塑料特征，在模具中设置加热或冷却系统使温度满足成型工艺条件。
第三，注射模具生产适应性强，既可以生产体积小的制品，也可以生产大的塑件，结构可以简单可复杂，生产效率高，易于实现自动化生产。
第四，注射模具加工一般是模块化加工，结构通常都比较复杂，机械加工工艺多，制造周期较长，成本较高。
注塑模的成型部分由公模、母模、镶件等组成，共同决定塑件尺寸和结构特征。一般公模决定产品内表面，母模决定外表面，在设计时采取一模一腔布置方式。
2.2注塑机选择
众所周知，汽车门内板中注塑工艺的重要设备是注塑机，它是把原材料汇入模具当中，以此加工成为各种塑件，另外，注塑机的组成部分主要有以下几个方面，分别为：注射、合模、电气系统以及液压。
根据合模结构特点可以分为以下几种类别：
第一，液压式，它主要是让气压油缸供给合模力，以此便于压力以及移模速度的调整。使用范围通常是在大中型的注塑机当中；
第二，电动式，运用交流伺服电动机供给动力，其速度压力具有精度高、成本低、噪音小以及速度快的优点，因此在精密注塑件当中广泛运用；
第三，机械式，它是分属在早期合模的机构形式，主要是由机械传动供给合模力；
第四，机械液压式，它是机械式和液压式两者的结合，液压缸供给初始动力，通过机械传动达到稳定的状态。
2.3浇注系统设计
浇注系统主要有两种，分别是：热流道与普通流道，不同的形式对产品质量有重要影响，而且与充填和保压过程密切相关。
浇口设计，浇口是流道与型腔的连接口，一般有半圆形、圆形、梯形和矩形几种截面形式。塑件成型后，要与浇口分离，因此浇口的尺寸和截面形状决定了是否会在表面留下残余。在设计时要充分考虑熔体流动性，扁长型塑件应使用多点进料填充方式，浇口不能超过材料最大剪切速度；
流道形式一般选择热流道形式，可以解决普通流道生产效率低和质量差的问题，还可以为热流道附加冷流道，具体形式如图1所示。
2.4冷却系统设计
注塑模可以看成一个热交换器，为了保证塑料制品的成型质量和生产效率，需要冷却循环带走产生的热量，使塑料制件能够快速均匀冷却下来，需要保持模具内热量的平衡，外加模温机控制模温在合理范围内。综合考虑产品的结构特征，设计合理的冷却系统，不仅能够缩短门内板成型周期，还能够提高产品的综合素质。在注射成型中，模具的温度直接影响熔体的填充、成型，制品的质量和模具的成型周期。
图1 浇注系统流道设计形式
冷却回路设计的基本原则如下：
第一，考虑塑件的成型投影面积，尽量多设计冷却循环水路，让产品能够均匀快速地冷却；
第二，循环水路与模仁成型面的距离设计为定值；
第三，把循环水路的入水口尽量设计在浇口附近，熔体在通过浇口充填时，浇口附近温度会比模仁内高，所以，浇口附近需要进一步冷却；
第四，水路的设计需要尽可能的不在塑件的卡扣、加强筋等容易出现熔接痕缺陷的位置。
结束语
综上所述，汽车门内板的注塑工艺优化以正交优化法和灰色关联理论为基础，可以得到最佳的工艺组合，确保汽车门内板产品质量。通过对注塑模进行合理设计，可以提升产品表面的外观质量。通过合理选择注塑机可以满足各种形式构件的生产需要。此外，还要做好浇注系统设计，包括浇注口的设计和流道形式选择等，为汽车门内板的生产质量提供全方位保障，促进其生产工艺水平的提升。
参考文献
[1]周章添，李晓星.基于MOLDLFOW的汽车外饰件注射成型模拟与成型缺陷分析[J].中国塑料，2015.
[2]王小新.快速热循环高光注塑模具加热冷却方法与产品质量控制技术研究[D].山东大学，2014.
[3]冯刚，田雅萍，张朝阁.注塑模具冷却系统的关键技术及研究[J].工程塑料应用，2016.
论文作者:王临辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：门内论文; 浇口论文; 注塑论文; 工艺论文; 汽车论文; 正交论文; 模具论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;