专利名称：轿车杂物箱气体辅助注塑成型的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用气体辅助注塑成型技术实现轿车杂物箱塑料制品的生产，即气体辅助注塑成型技术制造轿车杂物箱的工艺，包括浇注系统的优化设计、气体通道的布局、尺寸参数的选择等等，属于塑料注射成型技术领域。
背景技术：
轿车塑料杂物箱的注射成型通常是将熔融的塑料注射到模具型腔中，冷却后形成所需制件，达到顶出温度后，模具开启，取出制件。由于轿车塑料杂物箱是一种复杂的壳体制件，采用常规注射成型技术生产时，在厚薄不均的区域会产生缩痕现象，底部的平面部分也容易出现翘曲和变形等缺陷。为了解决上述问题，国外出现了一种新兴的气体辅助注塑成型工艺，通过控制气体的体积变化或压力变化来调整注射气体的压力和速度，达到选择性掏空熔体制件的厚壁区域，从而抑制成品的缩痕、翘曲变形等缺陷。但是其加工工艺条件难以控制，成型窗口较为狭窄。
发明内容
本发明提供一种气体辅助注塑成型轿车塑料杂物箱的生产方法及其浇注系统的优化设计、气体通道的布局、尺寸参数选择等，目的在于通过预设的气体通道向塑料熔体内部注入经过控制的高压惰性气体(通常是氮气)，在熔体内部形成中空气体通道，从而将熔体紧压在模腔表面，成型外表质量优异、无缩痕、翘曲变形的优质杂物箱制件。通过合理确定的浇注系统设计，气体通道的布局和尺寸选择，达到降低成型注射压力、改善制件的机械性能。
气体辅助注塑成型轿车杂物箱加工工艺，包括浇注系统、气体通道布置、尺寸参数选择、气辅成型装置工艺参数确定等四个部分。其特征在于通过预先设计的气体通道，在熔体注射过程结束后，气辅成型装置输出的高压气体经过模具内部的气体注射点，进入熔体芯部，推动熔体完成模具最后的填充过程。根据该轿车杂物箱壳体的成型要求，沿着壳体的上下方向过渡区域各设有一条气体通道，直径在1.1-1.3倍杂物箱壳体壁厚之间，最佳直径为1.2倍杂物箱壳体壁厚。
气体辅助注塑成型该轿车杂物箱过程中，根据杂物箱的成型要求和使用的原材料，熔体的预先注射量在95％-98％之间，最佳预注射量为96％。此时既可以避免出现气体注入熔体后，由于熔体的预先注射量过小，造成制件局部吹穿；又相对于传统成型工艺而言，节省了原材料的使用量。熔体注射采用针式浇口，数量为1个，在模具开启后，浇注系统与杂物箱制件分离。对应气体注射点的气针布置在模具的模芯部分，数量为2个。另一端与开设在模具内部的气体通路相连，并通过软管连接在气辅成型装置的高压气体输出接口处。对应其它汽车杂物箱制件的气体辅助注塑成型、注气点位置及数量的选择依然有效。
图1为本发明结构原理图；图2为本发明结构原理图中的气体通道结构原理图。
具体实施例方式本发明的技术设计方案如下轿车杂物箱为复杂曲面壳体。由于杂物箱前面板的上下方向过渡区都为厚壁区域，该处各布设一条气体通道，其横截面为近似圆形。气体通道沿着厚壁区域贯穿杂物箱，长度约为制件全长的0.8倍，厚度约为原壁厚的1.1倍，在气辅成型过程中，高压气体将沿着该处气体通道推进，从而可以有效防止表面缩痕的产生。气体辅助注塑成型的装置在此不加以详细说明。
成型过程中，熔体首先由设置在杂物箱上的浇口进入模腔，按照传统注射成型模式填充模具内部型腔，由于后续还存在气体注入过程，因此应预先计算熔体的注射量，以便留出气体所占空间的体积。通常气体辅助注塑成型中的熔体注射量在60％-98％之间，经过分析，该杂物箱的熔体注射量可在90％-98％之间，最佳注射量为96％。熔体注射过程结束后，经过规定的延迟时间，气体辅助注塑成型设备输出的高压气体在模具内部设定的注气点注入到熔体芯部，气体通道区域的壁厚较大，因此熔体芯部温度高，气体易于充入，从而推动熔体充至模腔的末端。但是气体注射压力过高，会造成气体通道局部出现“气指”现象，并且导致注气点附近的熔体残余壁厚过于减薄，造成制件的强度、承载能力下降。经过分析，气体的注射压力可以在20-30Mpa，小于20Mpa会导致熔体无法完全填充模腔，造成制件报废；高于30Mpa则会出现前面所述“气指”现象，同样不能得到合格质量的制件。
气体通道在气辅成型工艺中是一项关键的参数，对制件能否成功实现气辅工艺起着至关重要的作用。其一端与气体注射点相连，另一端沿着杂物箱的壳体延伸到侧向端面处。气体通道尺寸经过分析，采用杂物箱主壳体壁厚的1.1～1.2倍厚度，截面形状为近似圆形。这样可以取得最佳的气体填充效果。
气体注射点为2个，对称分布在杂物箱前面板的上下方向，与气体通道相连。模具内部埋设有注气针，一端与气体注射点接触，另一端通过模具内部的气路与气体辅助成型装置的高压气体输出气路接头相连。
杂物箱壳体的浇注系统包括主流道、分流道和浇口，用于保证熔体顺利进入模腔，并均衡地填充模腔内部空间。因此其位置和尺寸参数选择对制件的质量具有重要的影响。浇口设置在杂物箱上底部壳体的边缘中心处，数量为1个。浇口的类型为针式浇口。主流道为圆锥形。模具开启后，浇注系统与杂物箱制件分离，可以经过粉碎后再次使用。
杂物箱模具主要分为模腔和模芯两部分。模芯部分对应气体注射点处分别布置有2个气针。并且对应气体通道处在模具中加工出相应的形状。
本发明的优点在于，避免了传统注射成型杂物箱所引起的表面缺陷如缩痕、翘曲等问题，同时可以大幅度降低注射机吨位，节省原材料，缩短冷却时间，提高生产效率。
权利要求
1.轿车杂物箱气体辅助注塑成型工艺，包括浇注系统、气体通道布置、尺寸参数选择、气辅成型装置工艺参数确定等四个部分。其特征在于通过预先设计的气体通道，在熔体注射过程结束后，气辅成型装置输出的高压气体经过模具内部的气体注射点，进入熔体芯部，推动熔体完成模具最后的填充过程。
2.根据权利要求1所述的轿车杂物箱气体辅助注塑成型工艺，其特征在于根据该轿车杂物箱壳体的成型要求，沿着壳体的上下方向过渡区域各设有一条气体通道，直径在1.1-1.3倍杂物箱壳体壁厚之间，最佳直径为1.2倍杂物箱壳体壁厚。
3.根据权利要求1、2所述的轿车杂物箱气体辅助注塑成型工艺，其特征在于气体辅助注塑成型该轿车杂物箱过程中，根据杂物箱的成型要求和使用的原材料，熔体的预先注射量在95％-98％之间，最佳预注射量为96％。此时既可以避免出现气体注入熔体后，由于熔体的预先注射量过小，造成制件局部吹穿；又相对于传统成型工艺而言，节省了原材料的使用量。
4.根据权利要求1、2、3所述的轿车杂物箱气体辅助注塑成型工艺，其特征在于熔体注射采用针式浇口，数量为1个，在模具开启后，浇注系统与杂物箱制件分离。
5.根据权利要求1、2、3所述的轿车杂物箱气体辅助注塑成型工艺，其特征在于对应气体注射点的气针布置在模具的模芯部分，数量为2个。另一端与开设在模具内部的气体通路相连，并通过软管连接在气辅成型装置的高压气体输出接口处。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的要求，其特征在于对应其它汽车杂物箱制件的气体辅助注塑成型、注气点位置及数量的选择依然有效。
全文摘要
本发明涉及应用气体辅助注塑成型技术实现轿车杂物箱制品的生产，即气体辅助注塑成型技术制造轿车杂物箱的工艺，包括浇注系统的优化设计、气体通道的布局、尺寸参数的选择等等，属于塑料注射成型技术领域。本发明提供一种气体辅助注塑成型轿车杂物箱的生产方法及其浇注系统的优化设计、气体通道的布局、尺寸参数选择等。目的在于通过预设的气体通道向塑料熔体内部注入经过控制的高压惰性气体(通常是氮气)，在熔体内部形成中空气体通道，从而将熔体紧压在模腔表面，成型外表质量优异、无缩痕、翘曲变形的优质杂物箱制件。通过合理确定的浇注系统设计，气体通道的布局和尺寸选择，达到降低成型注射压力、提高制件的机械性能。
文档编号B29C45/27GK1891430SQ20051001692
公开日2007年1月10日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者李义, 梁继才, 付沛福 申请人:长春市气辅科技开发有限公司