汽车门把手气辅注塑工艺模拟分析
汽车门把手气辅注塑工艺模拟分析
狄金叶１郭星星２谭洪恩
（１中国海洋大学青岛学院，机械学院，山东，胶州２６６３００；阿特拉斯科普柯，山东，青岛２６６０３３
摘要：利用Ｍｏｌｄｆｌｏｗ软件，使用田口法对汽车门把手进行气辅成型模拟分析，以气道长度为质量指标进行研究，预测其缺陷，寻求较佳的工艺参数组合及各工艺因素的影响程度和影响趋势。
经实际验证与模拟分析结果一致，为同类产品提供参考。
气辅成型；数值模拟；田口法；Ｍｏｌｄｆｌｏｗ；气道
Ａ
ＴＰ３９１．７２１００１ －９４５６（２０１１）０５ －００１２ －０４
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａｓ－Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｄｏｏｒ Ｈａｎｄｌｅ
ＤＩ Ｊｉｎ－ｙｅＧＵＯ Ｘｉｎｇ－ｘｉｎｇＴＡＮ Ｈｏｎｇ－ｅｎ
２０１１－０４－０１
狄金叶（１９８２ －）．女，硕士．助教，主要研究方向：模具ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｊｙ４１４＠ １６３．ｃｏｍ。
另一方面
实验气道结果图
结语
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汽车内饰件气辅注塑工艺模拟分析
汽车内饰件气辅注塑工艺模拟分析摘要：随着经济的发展和社会的进步，中国轿车行业迅速发展，同时随着塑料工业的发展，塑料制品日益普及并广泛应用于汽车行业。
作为汽车重要配件之一的汽车塑料内饰件，由于具有一定的强度和韧性，可以多次重复加工，耐油耐污价格低，是其它装饰材料不可比拟的，在车型竞争和开拓市场中起着重要作用，因此提高汽车内饰件表观质量，对保证汽车产品质量和竞争力意义非常重大。
关键词：汽车内饰件；注塑成型；系统设计前言：随着互联网及现代科学技术的发展，汽车的普及量直线上升，逐渐成为人们生活中的必备工具，随着人们对于生活品质的追求，汽车的装饰也受到了越来越多汽车爱好者的欢迎与吹捧，理所当然，汽车内饰件从原来毫不起眼的产业发展成为如今炙手可热的行业，这是很多人意料之中的，很多新兴产业也意识到汽车内饰件的发展潜力，于是加大力度研究汽车内饰件的注塑成型方法，与此同时他们也知道质量的重要性，因此实现高效率高品质的汽车内饰件的注塑成型过程是汽车内饰件生产企业越来越重视的问题。
发展至今，展望我国汽车内饰件注塑成型方法，已经由原来的引进国外先进技术过渡到可以实现自主研发，并且技术已经日趋成熟。
在此我们就简单梳理一下这些汽车内部件注塑成型的方法，使汽车内饰件的注塑成型过程更加科学高效，最终生产出来的汽车内饰件更加环保安全，受到更多客户的欢迎。
1 成型模型的建立与分析1.1 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，一般都有较为成熟的软件可以直接生成适合的模型，本文以AMI系统为例，这个系统具备了建模的效果，这样方便了生产商直接对内饰件进行注塑成型。
对于内饰件注塑成型的三维模型一般有Unigraphics NX，Pro/E，Solidworks等这些复杂的模型，利用这个软件系统选择合适的模型后，可以直接传输出一个IGES文件，随后可以使用Moldflow CAD Doctor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，然后再从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，在这个过程中可以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。
气体辅助注射成型【范本模板】
气体辅助注射成型2.1气体辅助注射成型概述气体辅助注塑成型技术是一项新兴的塑料注射成型技术，此技术最早可追溯到1971年，美国尝试用加气注射成型方法制造中空鞋跟，但未取得成功，1983年英国采用低发泡注射成型法制造建筑材料时衍生出控制塑料制品内部压力的成型方法,称之为气体辅助注射成型.该技术很快得到迅速的发展，推动各行业的进步。
1、气体辅助注射成型的适用范围气体辅助注射成型最大的优点是制品由于中空结构使刚性增加而不用增加质量，有时还能减轻.由气体辅助注射成型制品有两大类:1）封闭式气道封闭式气道制品主要是由一个厚壁截面和气体穿行的通道组成.如门把手、扶手、框架结构、中空管等.2）开放式气道开放式气道制品主要是薄壁元件，类似于传统的加强筋结构制品。
2、气体辅助注塑技术的优点主要有：1)制品残余应力降低2）翘曲变形较小3）减少/消除缩痕4）更大的设计自由度5）制品综合性能提高6）与结构发泡相比，制品外观质量的到改善7)中空制品有以下特点-—更加易于填充——物料流动距离更长-—刚度与质量之比更大8）与实心制品相比成型周期缩短9）合模力吨位要求降低10)注射压力降低11）气道取代热流道系统从而使模具成本降低3、气体辅助注塑技术的缺点主要有：1)专利使用权限制。
2)附加的成本，一方面是气体辅助注射成型的专用设备要求的一定的附加费用；另一方面是气体的使用。
3）气体喷嘴的设计及位置的选择相当的困难。
4、材料大多数热塑性塑料都可用于气体辅助注射成型加工,表1-1列出了一些常用的材料聚醚酰亚胺HDPE5、设计注意事项：气体辅助注射成型制品的优化设计需要注意以下三点:1）气道布局的优化2）气道尺寸与制品相关3）平衡物料填充方式气道在模腔内的布局既包括气体喷嘴的定位，也包括气道进入模具位置的选择，气体会沿着阻力最小的方向向前流动。
在物料进入模具之后，模腔中压力最小的地方必须靠近气道的末端，这个压力差会促使气流沿着预期流道前进,从而推动物料充满整个型腔。
浅析气体辅助注塑成型工艺
来源于：注塑塑料网/浅析气体辅助注塑成型工艺气体辅助注塑有改善外观、节约材料、缩短周期、减低内应力等优点。
但是由於气辅工艺发展的时间不长，在调试中气体不易控制，加上许多初次接触的工艺人员经验不足，常常会造成生产中废品增多。
本文着重说明气体辅助成型工艺、结构特点及成型缺陷的应对措施。
工艺原理气辅成型(GIM)是指在塑胶充填到型腔适当的时候(90%~99%)注入高压惰性气体，气体推动熔融塑胶继续充填满型腔，用气体保压来代替塑胶保压过程的一种新兴的注塑成型技术。
它是将熔融的树脂通过高压，高速注入型腔，再把高压气体引入到制件的壁厚部位，产生中空截面，驱动熔体完成充填过程并进行保压(如图1所示)。
在气辅成型工艺调试时，需要注意以下因素：1.对於气针式面板模具来讲，气针处压入放气时，最容易产生进气不平衡，造成调试更加困难。
其主要现象为缩水。
解决方法为放气时检查气体流畅性。
2.胶料的温度是影响生产正常进行的关键因素之一。
气辅产品的质量对胶料温度更加敏感。
射嘴料温过高会造成产品料花、烧焦等现象；料温过低会造成冷胶、冷嘴，封堵气针等现象。
产品反映出的现象主要是缩水和料花。
解决方法为检查胶料的温度是否合理。
3.手动状态下检查封针式射嘴回料时是否有溢料现象。
如有此现象则说明气辅封针未能将射嘴封住。
注气时，高压气体会倒流入料管。
主要现象为水口位大面积烧焦和料花，并且回料时间大幅度减少，打开封针时会有气体排出。
主要解决方法为调整封针拉杆的长短。
4.检查气辅感应开关是否灵敏，否则会造成不必要的损失。
5.气辅产品是靠气体保压，产品缩水时可适当减胶。
主要是降低产品内部的压力和空间，让气体更容易穿刺到胶位厚的地方来补压。
气辅成型优点1.减少残余应力、降低翘曲问题。
传统注塑成型，需要足够的高压以推动塑料由主流道至最外围区域；此高压会造成高流动剪应力，残存应力则会造成产品变形。
GIM中形成中空气体流通管理(Gas Channel)则能有效传递压力，降低内应力，以便减少成品发生翘曲的问题。
模拟注塑分析报告
模拟注塑分析报告1. 引言本报告旨在对模拟注塑进行分析，并对其原理、应用以及优势进行说明。
模拟注塑是一种重要的工艺方法，用于生产塑料制品。
2. 模拟注塑原理模拟注塑是一种将可塑性材料加热熔化后，通过注塑机将熔融物料注入模具中形成特定形状的工艺。
注塑过程主要分为以下几个步骤：1.加料：将塑料颗粒或粉末投入注塑机的料斗中。
2.熔化：注塑机中的加热器将塑料加热并融化。
3.注射：通过注塑机的螺杆将熔融物料注入模具中。
4.冷却：待熔融物料填充模具后，冷却使其凝固。
5.脱模：待熔融物料完全凝固后，打开模具并将制品取出。
3. 模拟注塑的应用模拟注塑广泛应用于各个行业，包括汽车工业、电子电器行业、日用品行业等。
它可以生产出各种塑料制品，如塑料零件、塑料容器、塑料包装等。
模拟注塑的应用优势主要体现在以下几个方面：•生产效率高：模拟注塑可以实现自动化生产，提高生产效率。
•产品质量好：模拟注塑可以控制注塑过程中的温度、压力等参数，确保产品质量稳定。
•成本较低：模拟注塑生产的成本相对较低，可以大批量生产，降低单位产品成本。
4. 模拟注塑分析工具模拟注塑分析过程中常用的工具包括：•注塑模拟软件：通过建立模拟模型，模拟注塑过程并预测产品质量和性能。
•CAD软件：用于设计注塑产品的三维模型，并进行模拟分析。
5. 模拟注塑分析方法模拟注塑分析的方法主要包括：1.建立模拟模型：使用CAD软件将注塑产品进行三维建模，确定模具形状。
2.设定注塑参数：根据注塑材料的特性和产品要求，设定注塑参数，如温度、注射速度等。
3.进行模拟分析：使用注塑模拟软件，对注塑过程进行模拟分析，预测产品的填充、冷却和变形情况。
4.优化设计：根据模拟分析结果，对模具形状和注塑参数进行优化设计，以提高产品质量和生产效率。
6. 模拟注塑分析的应用案例以下是一个应用模拟注塑分析的案例：公司X需要生产一个塑料零件，要求精度高、壁厚均匀。
他们使用CAD软件设计了零件的三维模型，并使用注塑模拟软件进行了模拟分析。
汽车内饰把手气辅注射成型模具设计
汽车内饰把手气辅注射成型模具设计杜林芳;苗秋玲【摘要】采用满射型逆吹式气辅成型技术,对汽车内饰把手进行了模具设计.在溢料槽结构设计中,通过增设切断阀和使用热流道针阀式喷嘴,改善了溢料效果,克服了以往逆吹式气辅成型的缺点.浇口采用牛角式潜伏浇口,并通过合理选择顶出位置,保证了产品外观无浇口与顶出痕迹.该模具成型出的产品表面无缩痕,获得了良好的外观品质,较同类产品质量减轻了20％.%An injection mould for a car interior handle was designed by using an inverse blowing gasassisted molding technology in a full injection mode.When designing the groove structure for melt overflow,cut-off valve and hot runner nozzle were introduced into the mould so as to improve the efficiency of melt overflow and also to overcome the defects appearing in the inverse blowing gasassisted molding.With the use of a horn-shape latent gate and the reasonable setting of ejection position,the aspects without any gate and ejector marks were guaranteed for the injection molded parts.This mould has been used for the production of parts,and the products exhibit a good appearance as well as a lightweight feature with a reduction in weight by 20 ％ compared with the similar products.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2017(031)004【总页数】4页(P102-105)【关键词】逆吹式;气辅成型;溢料槽;切断阀;缩痕【作者】杜林芳;苗秋玲【作者单位】河南机电职业学院机械工程学院,河南郑州451191;河南机电职业学院机械工程学院,河南郑州451191【正文语种】中文【中图分类】TQ323气体辅助注射成型技术(GAIM)[1]利用高压惰性气体注射到熔融塑料中形成中空截面的工艺特点，有效改善了壁厚不均匀塑件的表面品质，为产品的设计和成型提供了更大的自由度。
外门把手气辅工艺介绍
成型 成型
主 流 道
Hale Waihona Puke 次流道成型成型1
每腔旳气辅工艺分解－－注塑
阀1开启 注塑开始
阀2关闭
原理：同注塑工艺（注意一 定要将阀1开启，阀2关闭）。
注塑把手主体
注塑结束
2
每腔旳气辅工艺分解－－吹气
阀1关闭
原理：当模具周围物料已经冷 却，但是内部依然为熔蠕状态 时，将熔蠕物料用氮气吹入余 料井（注意一定要将阀1关闭， 阀2开启）。
阀2开启 吹出内部物料
吹出内部物料
吹气
吹出内部物料
3
此模具旳优点
此模具旳优点 1、模具精度非常高，分型线非常细微，且非常均匀。 2、吹出旳物料假如太多，将影响把手旳强度，无法经过5万次旳开启试
验；假如太少，会使把手内部壁厚不均匀产生缩印（如SGM811把 手）。而HUF旳此副模具设计旳非常精确，只要余料井物料积满，设 备将停止吹气，有效旳控制了壁厚，当然吹气旳走向也直接影响壁厚 是否均匀。
Lessons Learned: 目前国内供给商还不具有对吹气过程在零件设计及开模之迈进行模拟 分析旳能力，SGM 也没有这方面旳Mold-flow 旳经验。加强吹气工艺 旳前期分析应该作为我们在门把手开发中旳一种突破要点，以处理困 扰我们旳缩印问题！
4
外门把手气辅工艺介绍
目 录
• 气辅工艺简介 • 外门把手气辅工艺流程 • 外门把手气辅工艺的优势 • 外门把手气辅工艺的挑战与解决方案 • 外门把手气辅工艺的未来发展
01 气辅工艺简介
气辅工艺的定义
气辅工艺的原理
在塑料熔体注入模具的过程中，高压气体被注入到熔体中，随着注射的进行， 气体在熔体中形成气泡并膨胀，推动熔体向模具的各个角落流动，最终充满整 个模腔。
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05 外门把手气辅工艺的未来 发展
未来发展方向
智能化
随着人工智能和物联网技术的发 展，外门把手气辅工艺将向智能 化方向发展，实现自动化控制和
智能调节。
绿色环保
随着环保意识的提高，外门把手气 辅工艺将更加注重环保和节能，采 用更加环保的材料和工艺，降低能 耗和排放。
定制化
随着消费者需求的多样化，外门把 手气辅工艺将更加注重产品的个性 化定制，满足不同消费者的需求。
未来技术革新
新材料的应用
3D打印技术的应用
随着新材料技术的发展，外门把手气 辅工艺将采用更加优质、耐用的材料， 提高产品的质量和寿命。
随着3D打印技术的发展，外门把手气 辅工艺将采用3D打印技术进行快速原 型制造和小批量生产。
智能控制技术的提升
通过提升智能控制技术，实现更加精 准的气辅工艺控制，提高产品的稳定 性和可靠性。
未来市场前景
汽车行业的持续发展
随着汽车行业的持续发展，外门把手气辅工艺的市场需求将不断 增长。
新能源汽车的崛起
随着新能源汽车的崛起，外门把手气辅工艺在新能源汽车领域的应 用也将逐渐增加。
智能出行的趋势
随着智能出行的发展，外门把手气辅工艺在智能车门系统中的应用 也将得到推广。
汽车把手注塑成型模具设计
60mm，但是由于模具较复杂，模具嵌件较 厚本次设计中初取60mm进行设计，以免长 度不够。 • 2）主流道小端直径： • d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1） mm=(3.5+0.5)mm=4mm。 • 3)主流道球面半径： • SR=注射机喷嘴球头半径+（1~2） mm=(15+1)mm=16mm。 • 4)主流道大端直径：d’=d+2L主tanα≈10mm, 式中α=3º。 • 5）球面配合高度：h=3mm。
汽车把手注塑成型模具设计
设计过程
• 一：塑件成型工艺性分析 • 二：模具的结构形式 • 三：浇注系统的设计 • 四：成型零件的机构设计 与计算
• 五：模架的确定 • 六：排气槽的设计 • 七：脱模推出机构的设计 • 八：冷却系统的设计 • 九：导向与定位机构的设计
一：塑件成型工艺性分析
• 1.塑件分析 • 该塑料件壁厚3.32mm，塑件外形尺寸不大，
lM
ls
z
3.型芯高度尺寸的计算：
• X—计算系数h，M 其数1值Scp 随H 着s 塑x 件0 精 度和尺寸变化，一般在0.5~0.7之间变化
• —型芯高度尺寸（mm） • —塑件高度基本尺寸（mm） • —型芯高度制造公差（mm） 一般为 • 注意：所有公差均按MT5级精度计算，所有具体取值以计算过程为准 。
2 .分流道的设计
• 由于采用Ｈ型故，且浇口形式为中心浇口。 故采用二级流道设计，一级流道设计长度预 取为62.5mm二级8mm如图。
3 .浇口的设计
• 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。一般浇口的截面积为分 流道截面积的3%-9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.5-2mm,表面粗糙度Ra不低于 0.4μm。该塑料件不允许有裂缝和变形缺陷，表面质量要求较高，同时采用一模二腔的布局方式注 射，故采用潜伏式浇口，易于除去浇注系统的凝料不影响塑件的外观，在开模后可以人工将浇口剪 断。
汽车门外把手注塑模设计
汽车门外把手注塑模设计作者：施敏芳来源：《中国科技博览》2015年第32期[摘要]根据门外把手的塑料结构特点，介绍了模具的结构和设计。
本模具采用了内抽芯斜抽加滑块机构使模具布局合理，而且解决了难出模的问题，合理的选择浇口的位置，经大批量的生产验证，此模具结构满足成型工艺要求，生产效率高，脱模动作可靠，产品质量好。
[关键词]门外把手注塑模滑块抽芯中图分类号：U463.83+4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0017-02引言汽车门外把手是直接装在门板外面，外观相对要求较高，因此对模具结构的要求也同步提高。
针对把手结构相对复杂，抽芯机构的选择也十分有限，浇口的位置选择也会影响制品的表面质量，因此在模具设计中考虑到以上诸多因素的影响，设计出合理的注塑模具才能生产出合格的产品。
1 零件的工艺分析图1是门外把手的零件，其尺寸为206*64.8*43.4，材料为PC+ABS，外观作电镀及喷漆要求，关于中间部分壁厚设计，因中空的产品需要做气辅才能实现，但是同步给电镀增加难度，若是用两种不同材料制作，但是注塑成本增加，因此本产品直接内部为实心，采用传统工艺制作。
产品的表面要求无流痕，气痕，缩痕，两端的尺寸都为装配尺寸，尺寸精度要求较高，模具结构设计时要考虑抽芯顺利及塑料件的表面质量，如何设计内抽芯的结构与滑块抽芯及如此厚的产品不缩痕是关键。
2 模具结构设计2.1 分型面和型腔数的确定根据把手外观的形状，尺寸精度要求，及批量性大，本把手采用一出2穴来保证模具进浇不单边，及能保证产量要求。
根据配套及批量要求，型腔，型芯材料采用S136，模架选用标准的龙记模架。
分型面为曲面分型，相对平面分型来说，对模具分型接线提高要求，把手外形一般要求手感摸起来光顺，无明显的刮手飞边。
因产品比较细又长，外观要求较高。
2.2 浇注系统的确定浇注系统的设计，要求熔体平稳有序地填充型腔，并在充填和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部分，以获得组织紧密的塑件，因流道设计直接影响产品的外观，物性，尺寸精度和成型周期。
气辅注塑工艺的应用
气辅注塑工艺利用了气体具有的高效压力传递性原理，使流程长的部位迅速充满而不至于产生缩痕，达到消除变形、降低注塑压力、减轻产品重量、提高设计自由度、节省塑料以及降低成本等目的。
气辅注塑工艺在实践中通常与注射量、注射速度及保压、气体压力及注气速度以及延迟时间等因素有关。
1．注射量气辅注塑工艺是采用所谓的“短射”方法，即先在模腔内注入一定量的料（通常为70%～99%），然后再注入气体，实现全充满过程。
熔胶的注射量与模具气道大小及模腔结构有很大的关系。
气道截面越大，气体越易穿透，掏空率也就越高，适宜采用较大的“短射率”。
但料量过多，则易发生熔料堆积，出现缩痕；料太少，则会导致吹穿。
这种气辅工艺中，保证气道与流料方向完全一致是非常重要的，因为这样才最有利于气体的穿透，气道的掏空率也能达到最大。
因此在模具设计时应尽可能实现气道与流料方向的一致性。
2．注射速度及保压实际生产中，在保证制品表面不出现缺陷的情况下，应该尽可能使用较高的注射速度，使熔料尽快充填模腔，这样熔料的温度保持性较好，有利于气体的穿透及充模。
在这一过程中，气体在推动熔料充满模腔后仍保持有一定的压力，相当于传统注塑工艺中的保压阶段，因此一般情况下气辅注塑工艺可以省却用注塑机来保压的过程。
但有些制品由于结构原因仍需使用一定的注塑保压来保证产品的质量。
不可使用高的保压，因为保压过高会使气针封死，腔内气体不能回收，开模时极易产生吹爆现象。
此外，保压高亦会使气体穿透受阻，加大注塑保压有可能使制品出现更大缩痕。
3．气体压力及注气速度气体压力与材料的流动性关系最大。
流动性好的材料（如PP）应采用较低的注气压力（见表1）。
表1 几种常用材料注塑压力数值气体压力大，虽易于穿透，但容易吹穿；气体压力小，又可能出现充模不足、填不满或制品表面有缩痕等情况。
注气速度高，可在熔料温度较高的情况下充满模腔，而对流程长或气道小的模具，提高注气速度有利于熔胶的充模，可改善产品表面的质量。