【摘要】汽车外饰部件并不是全部由金属材料制成,其中还包括外饰件,但是汽车外饰塑料件遇热会发生变形问题,影响到汽车外形和性能,本文分析了汽车外饰塑料件热变形的影响因素,提出针对性的解决措施,提升汽车外饰塑料件的耐热性,在高温环境中可以发挥塑料件的使用性能。
关键词:汽车;外饰;塑料件;热变形;影响因素
汽车外饰塑料件要具备耐热性,如果在高温环境中汽车外饰塑料件发生热变形问题,将会产生明显的外观缺陷,车辆美观性因此受到影响,甚至会引发安全事故,因此汽车企业不仅需要保障汽车外饰塑料件的美观性,同时还要适应各种环境。例如在常温条件中,车辆保险杠和车前灯之间需要保持为安全距离,高低位置要始终处于误差范围内,但是在高温环境中,保险杠可能会出现变形问题,温度不断提升,保险杠和车前灯距离会超过标准,如果恢复了温度之后,将会恢复原来的距离。本文全面分析了汽车外饰塑料件热变形情况,优化设计工作,有效减少热变形问题的发生。
一、概述汽车外饰塑料件热变形影响因素
当前汽车外饰件通常是选用注塑工艺,在成型之后需要利用喷漆和皮纹处理工艺,为了保障车身颜和漆面质量,在选材阶段需要优化喷涂系统,例如车身游戏需要利用高温烘烤系统,在外饰件选材工作需要选择耐高温烘烤材料,在皮纹件选材阶段需要综合原料颜和耐候性,满足设计工作的要求。当前汽车利用的外饰材料主要包括聚丙烯和聚甲醛以及聚碳酸酯等,每种零件利用的材料具有一定的差异性。
汽车甲醛温度不断提高,分子因此获取能量,因此克服分子之间的吸引力,增加两个分子之间的距离,这也是热胀冷缩的原理,这种原理无法改变,因此汽车企业需要减小汽车外饰件体检增加量,严格控制体积增加量在误差范围当中。
汽车企业在制造汽车的过程中,因为工作人员工作不严格,影响到汽车零件安装工作精准性,汽车投入使用之后会产生内应力,因为内应力导致汽车外饰塑料件热变形程度不断加剧。此外汽车制造工作具有较高的精细性,同时严格规定了汽车各种零件的安装工作,各零件之间的距离尺寸标注是固定的,如果在汽车制造过程中没有严格遵守尺寸标准,完成安装工作中可能会发生变形问题,尤其在高温条件中,汽车外饰塑料件将会发生非常严重的变形问题。
在高温条件中,金属车身具有良好的导热性,但是在烈日暴晒环境当中,汽车温度会不不断提高,因为高温因素导致汽车外饰塑料件发生变形问题,直接影响到汽车外观和使用性能。在制造汽车外饰塑料件的过程中,通过利用回料添加的方式优化汽车外饰塑料件的性能,在回料添加过程中,工作人员需要严格控制添加量,如果添加量比较少,将会影响到塑料件性能,如果添加数量超过了限定值,在高温条件下,汽车外饰塑料件将会发生严重变形问题。
二、汽车外饰塑料件热变形处理工作的重要性
工业发展速度不断提高,也开始广泛利用工业手法,例如在汽车制造过程中广泛利用电镀和注塑等工业技法,利用这种技法可以满足使用目标,但是也会随之带来副作用,利用这些技法的过程中,将会增加零件内应力,在高温条件下,将会增大变形的程度,还会破坏技法应用成效。
汽车设计制造的重点是汽车外形结构,保障外形设计符合标准,汽车在行驶过程中,可以降低风的阻力,同时可以均匀的分布热量,避免在车身某处集中热量。如果汽车外形结构设计缺乏合理性,将会集中汽车热变形量,因此引发更加严重的汽车外饰塑料件变形问题。
塑料外形面曲率直接关系到塑料热变形量值,如果在汽车设计中忽视了塑料外形面曲率,汽车造型外感设计过于平缓,汽车外饰塑料件热变形值将会因此增加。
三、汽车外饰塑料件热变形解决方法
在高温条件下,如果材料具有较高的线性热膨胀系数,那么在高温条件下,材料将会产生较大的热变形变化量。因此汽车企业选择的材料要具备较低的线性热膨胀系数,这样在高温条件下,汽车外饰塑料件将会产较小的热变形量。例如喷涂处理汽车外后视镜,优化整体的耐热性和抗腐蚀性,避免在高温暴晒情况下发生变形老化等问题,提高注塑模具设计的科学性。灯材料要具备耐冲击性和透光性,因为进气格栅和发动机舱的距离比较近,长期接受高温烘烤,因此需要利用电镀件,需要优化电镀性能,同时要具备耐候性和稳定性。
在结构设计工作中,需要优化设计零件定位和零件结构强度,准确的定位零件,在不同结构位置选用针对性的定位点,例如在横向汽车结构当中,如果汽车外饰塑料件外形非常复杂,工作人员需要采取空间曲线定位方式,不能只是选择一个定位点,同时要联系所有的定位点的位置,减小定位点之间的距离,也会随之减小汽车外饰塑料件热变形变化量,但是距离不能过小,否则将会弱化定位点的作用,工作人员需要合理设计控制定位点的距离。【1】
在高温条件中,塑料件热变形区域具有固定性,因此在设计工作中需要推广利用塑料件油漆,可以发挥装饰保护的作用,这类游戏附着在基材中,因此形成统一的整体,这样才可以发挥出材料性能。工作人员需要有效评价塑料件油漆质量,主要是分析油漆原材料的粘度和稀释比例以及固体分等方面,在实际工作中需要加强监控施工方式和施工条件以及油漆表现情况,同时需要分析漆膜外观和机械性能以及耐水性。工作人员可以增加汽车外饰塑料件的强度,在变形区域会增加塑料件分子间的吸引力,如果发生热变形,将会减小热变形表现值,工作人员可以在局部设置加强筋,也可以设置加强支架,都可以达到工作目标。
四、汽车外饰塑料件优化设计方法
(一)材料选择
在设计汽车外饰塑料件结构的过程中,需要根据材料性能,合理选择汽车外饰塑料件材料,综合考察汽车外饰塑料件的密度和熔融指数以及弯曲强度等。同时需要考虑汽车外饰塑料件材料的熔体粘度和蠕变特征等。
(二)设计脱模角度
为了顺利脱模成型的注塑件,汽车企业需要合理设置脱模的斜度,在设计工作中需要结合材料性能和几何形状以及成型收缩率等。为了顺利脱模,避免发生拉白和龟裂等问题,汽车企业设计人员需要合理降低脱模斜度,如果零部件存在皮纹,需要适当的增加脱模角度。如果结构简单的注塑件符合工作要求,需要尽量简化结构设计,为脱模工作提供便利,使整体生产效率因此提高,有效降低整体生产成本。【2】
(三)设计壁厚
保障壁厚的均匀性,避免因为注塑件冷却不均匀产生内应力,降低气泡和翘曲等问题的发生率。如果汽车外饰塑料件结构设计无法保障壁厚的均匀性,工作人员可以利用逐步过渡方式,将后壁位置逐渐向薄壁位置过渡,可以首先制作两个部件,最后再装配为一个制品。在转角部位,需要利用圆角过渡壁厚,有效分散荷载,避免集中应力。如果注塑材料缺乏流动性,避免在发生流痕问题,在模具转角位置设置圆角,保障模具内部的光滑性。
(四)设计加强筋
设计汽车外饰塑料件结构的过程中,可以利用加强筋,使制品刚度和强度因此提高。设计加
强筋的过程中,徐亚控制加强筋的厚度,避免发生翘曲和空穴等问题。均匀的分布多条加强筋,错开排列所有的加强筋,严格控制整体高度。
结束语:
本文综合分析了汽车外饰塑料件热变形的影响因素,同时提出热变形处理措施,为了保障汽车外饰塑料件质量,本文还提出了汽车外饰塑料件优化设计方法,在设计汽车外饰塑料件造型阶段,需要合理增加曲面率,因此降低变形量的表现值。
参考文献:
[1]由晓刚,周鹏,宫磊,杨晓琪,周骏.基于生产和喷涂过程分析水性和溶剂型涂料在汽车外料涂装领域的环境影响[J].涂料工业,2020,50(02):43-49.
[2]郝晋靓,于霄,徐斌.从VOCs释放和能耗角度分析水性涂料在汽车外饰塑料件涂装领域的应用前景[J].涂料工业,2019,49(03):75-79.
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