近年來,改性塑料在汽車壺類制品上的應用趨勢增強,主要涉及洗滌壺及冷卻液壺。
汽車冷卻液壺也叫冷卻液膨脹箱(Expansion Tank),其主要功能是貯存冷卻液,在汽車工作時 冷卻液通過泵體壓縮進入管道在發動機周邊循環起到降溫作用。
汽車冷卻液壺也叫冷卻液膨脹箱(Expansion Tank),其主要功能是貯存冷卻液,在汽車工作時 冷卻液通過泵體壓縮進入管道在發動機周邊循環起到降溫作用。
對于兩種汽車壺類制品,大多廠商易采用簡單的注塑工藝,而有些產品結構不適合注塑,如何選擇適合的加工方式,并采用適合的材料,是眾多汽車零部件企業頭疼的問題。本文中小編深入剖析了不適合注塑的壺類結構并以奧迪等車型為例介紹壺類制品如何選材。
汽車壺類制品加工方式多采用注塑成型,通常分兩道工序;即分別注塑出壺的上下箱體,再經過熱板焊接成完整壺體。注塑成型工藝有尺寸精確等優點,但由于汽車車型不同,在設計的時候往往不同主機廠壺體的構造大相徑庭,并非所有型號都適合于注塑成型。
小編按照成型方式,針對車用洗滌壺及冷卻液壺產品結構與成型方法之間的關系,說一說哪些壺類產品結構不適合注塑成型工藝。
外形極不規則,面、卡槽較多
如圖1所示:對壺體形狀不規則且不成軸相對稱的,壺體內部空間較大,開口較小的采用注塑成型焊接難度大;若在設計結構時采用了圖二紅圈標注的放脫口時,如若采用注塑工藝注必將增加脫模難度,強制脫模時易產生拉傷等缺陷,此種結構適合采用吹塑工藝。
安裝支架過多
如圖3,設計中卡槽及支架較多時,若采用注塑成型,由于注塑模具通常為抽芯模,模具精度要求高,需要在模具設計的時候增加大量滑塊,這將導致模具分型困難,同時也縮短了模具壽命。而支架較多在脫模時易造成彎折過大,出現拉白,拉穿等材料缺陷,同樣不適合注塑成型。
橫截面過大
圖4結構若采用注塑成型后需熱板焊接,按圖中紅色線進行分模的話,將導致焊接面過大,增加焊接難度,容易造成不對稱焊接,焊接不牢固。如采用圖五方式分模將導致水壺下體白線處無法脫模。
尖角及轉角過多
在設計結構時過多的轉角和尖角將會在注塑成型時導致產品壁厚不均勻,壺內部模芯容易拉白或拉穿等缺陷;同時產品面較多,彎折大,易導致模具損壞。
上述僅是列舉了幾種典型的不適合車用壺類注塑成型的產品結構,但不限于以上幾種,復雜的產品結構均容易產生這些問題。而要改善這些問題必須是產品結構、模具結構、成型技術、材料四方面同時配合才能實現,而其中材料選擇是最重要的影響因素。
汽車用塑料壺體主要包括洗滌壺和冷卻液壺兩種,而顯然,由于功能不同二者的選材也有明顯區別。
洗滌壺因長期與水或洗滌液接觸,目前較多采用聚丙烯(PP)材料,而主機廠對洗滌壺制品有哪些要求呢,我們以奧迪A6這款車型為例,分析幾個典型產品測試要求與材料特性的關系(表1)。
表1:典型產品測試要求與材料特性的關系
測試名稱 | 測試條件 | 零件要求 | 材料要求 |
熱老化實驗 Heat Aging | 150℃ >500h | 無脆化,分解 | 耐熱氧老化滿足 150℃ >500h |
耐化學品 Chemical Resistant | 耐玻璃洗滌液按標準TL52164 | 23℃, 7天 外觀無缺陷 | 分子量分布寬且分子量大 |
高低溫循環 High and low temperature cycle | 裝滿水-40℃放置24h,解凍在冷凍循環6次 | 不開裂 | -40℃缺口沖擊強度>70J/m >500h |
焊接強度 Weld Strength | 600N拉力 | 焊接部分抵抗600N拉力不破壞 | 0.45HDT>105℃ |
早前冷卻液壺多數廠家采用高密度聚乙烯(HDPE),但隨著汽車降成本,輕量化以及耐冷卻液標準條件中由100℃提高到130℃后,HDPE由于耐溫差以及成本高等缺點,目前正在被改性PP所替代。表2為某主機廠對冷卻液壺的相關要求與材料之間關系的解析。
表2:某主機廠對冷卻液壺的相關要求與材料之間關系
測試名稱 | 測試條件 | 零件要求 | 材料要求 |
耐化學品 Coolant Resistant | 乙二醇 130℃ 500h | 無外觀缺陷 | 拉伸強度 性能保持率>75% |
漏液測試 Leak Test | 175KPa保持30s | 漏液 | 分子量大且分布寬 |
跌落試驗 Drop Test | -20℃保持2h ,1米高度跌落 | 無損壞 | -20℃缺口沖擊強度>100J/m |
最大扭矩測試 Max Torque Test | 安裝壺蓋后的轉動扭矩 | 大于12Nm | 0.45HDT>105℃ 彎曲模量>1200MPa |
接下來,深耕汽車壺體多年的小編跟大家分享幾款常用于汽車壺體的牌號,供大家參考,可能有人說這是在做廣告,那我要告訴你,咱別看廣告,看療效!下圖列舉了上海日之升幾款汽車用洗滌壺及冷卻液壺產品,基本可涵蓋所有車用壺體解決方案。
1.SK30BW
可滿足注塑和吹塑工藝,適合大多數車型的洗滌壺要求,應用在通用、福特、上汽等主機廠。
2.SK30BW-AD
可解決在北方極寒條件下長期使用的開裂的問題,這款材料在結構設計上采用了插層結構改性,沖擊性能及阻隔性能更好,能夠長時間在低溫條件下(-40℃)使用,且可注塑和吹塑,在奧迪A6以及A5等車型中均有應用。
3.SH0608
專為注塑類壺體設計,此款材料流動性更好,能夠快速成型,在途觀、GOLF7有應用。
4.SL6164B
冷卻液壺解決方案。可解決壺體壁厚較厚(>2mm)時,注塑件內部產生氣泡的缺陷問題,且此款材料外觀透明。
小結:
上述列舉了幾種典型的車用壺類產品牌號,但不限于以上幾種,不同的產品結構及使用條件相應的選材也有不同的側重點。而最終還是那句老話:得到完美產品的條件必須是產品結構、模具結構、成型技術、材料四方面同時配合才能實現,需要行業同仁們不斷經驗積累。
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文章源于上海日之升,艾邦高分子整理編輯(感謝上海日之升的投稿,也歡迎其他朋友向我們投稿,投稿郵箱:editor@polytpe.com)
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