Ключові технічні моменти GMT Automotive Molding Tooling

Термопластичні композити, армовані -скловолокном GMT, які мають такі надзвичайні переваги, як легкість, ударостійкість і можливість переробки, широко застосовуються у великих конструкційних компонентах нових транспортних засобів, що працюють на енергії, таких як щитки акумуляторів, захист днища та передні-модулі. На відміну від традиційного процесу компресійного формування термореактивного SMC, формування GMT передбачає зовнішній попередній нагрів листового матеріалу та охолодження форми для формування, що накладає особливі вимоги до жорсткості інструменту, систем контролю температури, структур зсуву та сумісності з автоматизацією. Ця стаття зосереджена на великих автомобільних компонентах GMT і представляє структурну конструкцію інструментів для формування термопластів, ключові моменти контролю температури, загальні проблеми та відповідні рішення для оптимізації процесу.

 

I. Загальна структура робочого обладнання (великі автомобільні деталі)

 

1. Корпус каркаса опалубки

Матеріал: загартована сталь P20 / 718H з твердістю HRC30 - 36. Потовщений каркас і ребра задньої арматури витримують 10 - 20 МПа високого тиску та запобігають деформації великих-форм під впливом тиску.

Поверхня порожнини прес-форми відполірована Ra0.8 - 1.6 мкм; кут тяги становить 3 градуси - 5 градуси, щоб запобігти подряпинам на поверхні під час виймання великих деталей; прецизійні направляючі штифти та направляючі втулки + позиціонуючі штифти для контролю закриття зазору та придушення спалаху.

Режучий край: вертикальна структура режучого краю, що розтягується, прямий зріз усередині форми, що зменшує подальший процес обрізання та контролює товщину спалаху.

· Система виштовхування: багато{0}}точкове синхронне виштовхування, що запобігає викривленню під час виштовхування великих{1}}деталей; можна інтегрувати з вакуумним вихлопом для покращення якості поверхні.

 

2. Система теплового керування [основа інструментів GMT]

Основна відмінність між GMT і SMC: форми SMC постійно нагріваються; GMT робочі світильники в основному для охолодження.

1. Розділений контур охолоджувальної води з високим -потоком-отвору (необхідний для великих деталей)

Для великих частин розміром понад один метр різниця в швидкості охолодження в різних товщинах стінок і положеннях ребер може легко спричинити залишкову напругу та деформацію деформації; за допомогою розділеного незалежного контролю температури ключові зони можуть бути створені для конформного охолодження, досягнення збалансованого розсіювання тепла та забезпечення стабільності розмірів.

1. Місцеве допоміжне опалення: електричні нагрівальні труби можна налаштувати в зоні встановлення вбудованої частини та товстих ребрах, щоб уникнути передчасного охолодження та дефіциту матеріалу.

Робоча температура форми: 60 - 90 градусів; Попереднє нагрівання за межами печі для листового матеріалу: 170 - 190 градус, суворо заборонено перевищувати 230 градусів, щоб запобігти деградації поліпропіленової матриці.

3. Автоматизований інтерфейс адаптації

· Зарезервований інтерфейс обробки матеріалів для блоків обмеження позиціонування механічної руки та аркуша;

· Інтегрований масляний контур і повітряний контур; сумісний із гідравлічним пресом тоннаж: 1600 - 4000t великий гідравлічний прес.

 

 

II. Основні характеристики типових автомобільних компонентів і інструментів GMT

 

 

Частини GMT	Основні моменти проектування спецодягу
Захисна кришка акумуляторної батареї	Плоска плита-великої площі + щільні армуючі ребра; зонне охолодження; висока жорсткість рами форми; кілька виступів для установки; в-обрізці форми
Захист днища автомобіля	Високе співвідношення сторін, тонка стінка; контроль викривлення; вакуумна витяжка; низький фланець
Передній{0}}кронштейн модуля	Кілька вбудованих деталей; складні увігнутості та опуклості; контроль потоку матеріалу, захист волокон від надмірного зсуву
проти-промінь зіткнення	Структурні компоненти-товстого профілю; Адекватне утримання тиску; Збалансоване охолодження для забезпечення продуктивності

 

III. Ключові відмінності між GMT Tooling та SMC Tooling

 

 

демонструвати	Термопластичний GMT інструмент	Термореактивна SMC оснастка
Принцип формування	Листовий матеріал попередньо нагрівається поза печі, а форма охолоджується і твердне (фізична фазова зміна)	Форма безперервно нагрівається, і смола зазнає хімічного затвердіння та зшивання-.
система контролю температури	В основному використовують зонне охолодження	Безперервний нагрів (масляний/електричний нагрів)
цикл формування	45-90 s	3-6 хв
переробка матеріалів	Компоненти можна подрібнити і використовувати повторно.	не підлягає переробці
Ризик невдачі	Втома від холодного та гарячого циклу, блокування водного шляху, знос кромки леза	Високотемпературна окислювальна корозія-

 

IV. Поширені збої великомасштабних-інструментів GMT і заходів щодо уникнення проектування

 

Викривлення частини, відхилення розмірів:Першопричина – нерівномірне охолодження; рішення: розділене охолодження, профільовані водяні канали, оптимізація різниці товщини стінок, прийнятний припуск на усадку.

Порушення потоку волокон і недостатня місцева сила:Обмеження розміщення сировини; Сегментований контроль швидкості закриття форми для запобігання сильному вимиванню та зміщенню волокон.

Надмірна летюча кромка:Підвищення жорсткості рами форми; підвищити точність позиціонування напрямних колон; оптимізувати зазор між ножами

.Гострий край швидко зношується:Місцеве гартування ріжучої кромки.

Деформація деформування:Виконайте кілька синхронних екструзій і встановіть відповідний кут тяги для форми.

 

 

V. Повний процес формування GMT

Різання листового матеріалу GMT → Попереднє нагрівання в печі з гарячим повітрям при 170 - 190 градуса → Автоматична рука швидко подає матеріал у порожнину заготовки → Швидке закриття гідравлічного преса → Підтримка високого-тиску (10 - 20 МПа) → Охолодження та формування всередині форми → Внутрішнє різання та обрізання → Синхронне викидання → Видалення деталі та введення в наступну цикл.