汽車隔音墊成型模具設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

曾如平

（江蘇省武進(jìn)職業(yè)教育中心校 江蘇常州 213100）

模壓成型是塑料加工成型領(lǐng)域使用時(shí)間最長(zhǎng)、使用范圍最廣泛的工藝。在汽車內(nèi)飾產(chǎn)品行業(yè)，模壓成型工藝也對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工起到了非常重要的作用。在汽車運(yùn)行的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲和熱量，這些噪聲與熱量會(huì)對(duì)駕駛員及乘客造成困擾，為了解決這一問題，就需要提高汽車隔音墊的質(zhì)量，其中較為可行的措施是對(duì)隔音墊的成型模具進(jìn)行細(xì)致的研究，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

1 汽車隔音墊產(chǎn)品特點(diǎn)及工藝原理分析

1.1 汽車隔音墊產(chǎn)品特點(diǎn)

汽車的隔音墊主要安裝于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)側(cè)，它的作用是減少發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量及噪音對(duì)駕駛室的影響。因此，在對(duì)汽車隔音墊進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選擇隔熱、隔音、耐沖擊的材料。常用的材料有聚酯樹脂、聚丙烯、聚酯碳酸酯等，它們都屬于熱塑性材料，具有性價(jià)比高、阻熱效果好等優(yōu)點(diǎn)。但是由于塑料產(chǎn)品的耐沖擊性較差，還應(yīng)選擇一些填充材料與其組成復(fù)合結(jié)構(gòu)，以提高隔音墊的抗沖擊能力。

1.2 汽車隔音墊模壓成型工藝原理分析

模壓成型工藝的第一步是對(duì)成型模具進(jìn)行預(yù)熱，然后通過外部壓力將置于成型模具中的成型原材料進(jìn)行合模成型。在加工過程中，原材料一直處于高溫的環(huán)境中，這使得原材料由固態(tài)向半流體狀態(tài)轉(zhuǎn)化，在壓力的作用下，使其填滿模具，然后再從半流體狀態(tài)變?yōu)楣腆w狀態(tài)，從而完成隔音墊產(chǎn)品的加工。

2 汽車隔音墊成型模具設(shè)計(jì)

2.1 模具材料的選擇

作為汽車內(nèi)飾產(chǎn)品的一種，汽車隔音墊首先需要保證產(chǎn)品表面的整潔。因此，鐵、鋼等不適合作為成型模具的材料，因?yàn)樗鼈円资艿江h(huán)境的影響，產(chǎn)生銹漬。相比這兩種材料，鋁合金更適合作為成型模具的材料，因?yàn)椋X合金抗銹蝕的能力更強(qiáng)，并且具有輕質(zhì)、低密度的特點(diǎn)，更加便于安裝使用。綜上所述，在進(jìn)行模具材料的選擇時(shí)，應(yīng)選用鋁合金材料。

2.2 隔音墊收縮率及脫模斜度

隔音墊的生產(chǎn)加工使用了熱成型工藝，在加工之后材料冷卻，它就會(huì)依據(jù)自身的收縮率發(fā)生形變，因此，在對(duì)汽車隔音墊的成型模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮材料的收縮率，相應(yīng)地放大隔音墊的尺寸。除此之外，在進(jìn)行汽車隔音墊成型模具的設(shè)計(jì)時(shí)，還需要將脫模斜度保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中，當(dāng)隔音墊冷卻后，材料會(huì)發(fā)生脫離凹模，所以在對(duì)成型模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選擇合理的脫模斜度。

2.3 模壓成型型芯、型腔的設(shè)計(jì)

在完成了隔音墊模具的收縮率以及脫模斜度的設(shè)計(jì)之后，還需要通過三維設(shè)計(jì)軟件來對(duì)模具進(jìn)行型芯、型腔的設(shè)計(jì)。通過上一階段的分析計(jì)算，將確定好的收縮率以及脫模斜度輸入到軟件中，然后再輸入尺寸的數(shù)值，即可通過自動(dòng)分模的方法對(duì)模具進(jìn)行分模。

3 汽車隔音墊成型模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.1 成型模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化內(nèi)容

對(duì)汽車隔音墊的成型模具進(jìn)行優(yōu)化，主要是從管道直徑、間距以及流體速度出發(fā)，對(duì)模具成型表面的變形、模具溫升時(shí)間、模具溫度分布等進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)樵谄嚫粢魤|的生產(chǎn)過程中，這三個(gè)方面都會(huì)對(duì)生產(chǎn)加工產(chǎn)生影響。對(duì)汽車隔音墊成型模具進(jìn)行優(yōu)化，能夠從根本上提升產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。

3.2 優(yōu)化結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)

通過大量的生產(chǎn)調(diào)研，可以發(fā)現(xiàn)模具表面溫度的均勻性以及模具的溫升時(shí)間對(duì)模具加熱系統(tǒng)的影響較大，而模具成型表面的變形對(duì)加熱系統(tǒng)的影響較小。因此，可以得出評(píng)價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值，然后對(duì)影響因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，就可以計(jì)算出不同等級(jí)的數(shù)值，再對(duì)其進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果最高的加熱效果最好。最后根據(jù)數(shù)值就可以確定最佳組合參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)汽車隔音墊成型模具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

4 結(jié)論

綜上所述，汽車隔音墊成型模具的設(shè)計(jì)及優(yōu)化是比較復(fù)雜的，在操作過程中，容易發(fā)生各種各樣的情況，因此，在對(duì)汽車隔音墊成型模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要具體情況具體分析，不斷對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，尋找最佳的參數(shù)組合。