汽车仪表外壳注塑工艺及模具设计

李国震 董哲

摘要：随着经济日益发展，塑料制品越来越多，注塑的、吹塑的、挤压成型的，而对于一些改性塑料的应用，有些塑料甚至可以超越部分合金的硬度，在汽车的应用方面，除了塑料轻的原因之外还有很多优良的特性，一些塑料还用于做防火材料，促使成本大大的降低，使国民经济稳定而高速的增长，在生产力的不断提高，工业技术也渐渐的向国外先进技术靠齐，特别是对于一些出口模具，精度要求都可以到达要求，模具设计的好，模具材料选用的好，加工机床先进的，模具的生产时间可以连续生产10几年。产品的成型离不开注塑机的生产，生产工艺的调试，为达到更好的产品注塑周期和质量要求。模具是我们提高生产效率的重要因数，提升模具生产产能是每一位工程师的责任，模具设计的好坏直接反馈到模具是否能稳定长时间的生产和日后生产维修是否方便。

关键词：模具；模具设计；注塑；成型

一、汽车仪表概述

在普通的汽车当中，仪表会涵盖车速里程表、转速表、水温表和燃油表等。在现代汽车当中，汽车仪表还要安装了稳压设备，专门对仪表电源的电压进行稳定，压制住了波动产生的幅度，确保仪表能够精准的进行显示[1]。此外，很多仪表的显示皆来自传感设备，根据监测对象产生的变化，对电阻值进行改变，再利用仪表进行表述。在仪表板当中，最突出的便是车速里程表，能够将汽车的时速显示出来，车速里程表由2个表组成，分别是车速表和是里程表。

二、 模具质量

正常而言，客户主要从工期、投入以及质量几个角度对模具进行评估。这里面质量是客户最为关注的一点，这是由于要做出可靠的产品就必须拥有一个可靠的模具。因此对于模具生产公司来说，如果想要提高其市场竞争力，就必须增强模具的质量。增强模具质量应当对其生产的所有流程细节进行严格的把控。模具制造大致要经过制造与设计两个阶段，前者是通过加工、选材、状态、热处理等各种生产流程方面决定着模具的质量；后者则是通过生产可操作性、细节的精准程度、构造的科学程度等影响模具质量。设计与制造环节并非彼此独立，这两者应当是一个有机的整体，对于保障模具质量而言，设计是基础，而生产工艺则是重要保障。

三、模具生产过程的质量管理

在模具生产过程中，质量问题包括产品质量，服务质量，过程质量和工作质量。在社会实践进行之前必须有严格和严密的指导方针，而且要按照指定的方针政策实施执行，只有这样才能有先进的指导理论和有效的实施机制，以确保社会实践活动的成功。

3.1领导职责

模具质量是模具制造企业各个方面的全面反映，企业领导在企业的综合管理中全面负责，企业领导为了抓住企业模具的质量，就必须做好以下方面：首先，企业要全面建立质量管理体系和健全相关质量管理制度，将质量管理工作实施到位，使质量管理体系有效发挥作用，把生产过程中不规范行为约束好来。其次，生产企业每个部门要清楚自己的权利和义务，分工合作，各担其责，以确保质量为上的重任，杜绝出现问题时各部门因为责任和义务互相推卸，要勇于承担。第三，质量为上，重视质量管理，建立好质量体系。第四，企业要靠技术发展，技术是企业的生命。企业在生产过程中，要不断创新，创新出更好的新技术和新工艺，做好设备升级工作。企业想要在激烈的市场竞争中生存、发展、壮大，就要顺应模具发展的趋势，跟着市场走势发展，以满足制造企业的制造需求。最后，制定完整的工作流程，工作流程的制定是对模具生产企业生产活动的制度化和规范化，只有将整个企业的工作流程都纳入规范化管理，才能保证模具产品的质量和模具的工艺水平。

3.2 模具设计质量监控

在整个模具环节中，最重要的环节是模具设计环节，因为模具设计是不可修改的，不像质量问题，质量不好可以重新生产，所以，生产企业在设计问题上要谨慎和三思而行，为了做好模具的设计，设计出高质量高品质的模具，设计师们应该做好以下几点：第一要对设计的产品内容和要求了解清楚；第二要提交设计图纸的完整性，确保图纸录入信息的统一性和规范性；第三建立模具设计工作程序；第四注意权衡取舍模具的安全性、可靠性和可维护性。

3.3 工艺准备质量

工艺准备是指：生产企业根据设计要求对生产模具、人员和技术及模具生产相结合的过程，要了解生产的方法以及懂得相关的操作程序，分析掌握好在模具在生产的过程中可能产生的影响因素，并结合模具设计要求采取措施控制。

四、成型模型的建立与分析

　4.1内饰件注塑成型的模型建立

　　汽车内饰件注塑成型的方法有很多，本文以AMI系统为例，这个系统具备建模效果，方便生产商直接对内饰件进行注塑成型。对内饰件注塑成型的三维模型一般有UnigraphicsNX，Pro/E，Solidworks等这些复杂的模型，利用这个软件系统选择合适模型后，可直接传输出一个IGES文件，随后可以使用MoldflowCADDoctor这个绘图软件对已有模型进行边界、形状等各方面的修改与恢复，有利于以后操作的方便，再从CAD绘图软件中传导出成型的UDM文件，最终输入AMI系统中，就可以完成模型的输入，在这个过程中可采用划分网格这个工具，方便内饰件模型的建成与检查修改。

　4.2冷却系统的设计

　　冷却系统的作用是为了实现模具与塑件的冷却，这是一个定型过程，也是一个冷却循环的过程，最终冷却效果的高低很大程度上决定成型的速度与最终内饰件的质量。而决定冷却系统冷却效果的原因有很多，主要有结构形状，尺寸，流道的长度与内部结构。冷却系统可分为直通式水道、循环式水道、圆周式水道、螺旋式水道等，在设计与使用冷却系统的过程中，应使塑件塑胶分布均匀紧致，避免变形。冷却水孔中心线与型腔壁之间的长度最好控制在12-15mm之间，冷却水管直径大多应分布在8-12mm，最大程度保证冷却水管到型腔表面的长度一样，若出现塑件在模具中的分布不均匀，应进一步进行冷却，加大冷却的力度。

4.3浇注系统的设计

　　浇注系统的作用就是将塑胶顺利灌输到型腔内部，可得到形状与模型相符，质量有保证的内部件，在这个过程中塑胶流通的过程非常重要，浇注系统必须保证塑胶在流通过程中畅通无阻，能顺利进入型腔内部。而浇注系统主要是由主流道、分流道、浇口、冷料井这四个部分组成，对主流道与分流道在设计是要注意要使主流道到浇口的长度一样长，要尽可能减少塑胶流动的长度也就是流道的长度，减轻塑胶的重量，保持注塑模型的对称性以维持平衡。

　　4.4内饰件注塑成型的材料选择

若可以使注塑模型、浇注系统与冷却系统正常运行的前提下，保证内饰件在注塑成型过程能顺利完成。内饰件的质量实质是指内饰件的注塑材料的选择，要重视材料参数与成型工艺参数。热塑型原材料有很多，但要选择塑造性强，不易变形，没有有害物质的原材料。很多企业会首选天然纤维这样的复合材料，天然纤维这样的复合材料具备很多优势，其可再生性、可降解性、可回收性、低成本性及对人体绿色健康，已成为产业最喜爱的原材料。

结 语

模具设计是模具制造之前不可缺少的工作，只要把学到的经验运用到模具设计上去，优化模具设计，尽量少犯错误，细小检查，模具制造的工作便是轻松了许多。从另一个方面来看，模具设计还对日后的生产起到重要的作用，好的设计，会对日后的生产起积极的作用，不好的设计，会对日后的生产起消极的作用，所以，我们必须把模具设计要点运用到实际当中去。

参考文献：

[1]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.高等教育出版社,2005

[2]吴崇峰.注射模具130例.化学工业出版社,2005