Klíčové technické body GMT Automotive Molding Tooling

Termoplastické kompozity GMT vyztužené skelnými vlákny-se svými vynikajícími výhodami, jako je lehkost, odolnost proti nárazu a recyklovatelnost, byly široce používány ve velkých konstrukčních součástech nových energetických vozidel, jako jsou štíty baterie, chrániče podvozku a přední-moduly. Na rozdíl od tradičního termosetového lisovacího procesu SMC používá lisování GMT procesní cestu zahrnující vnější předehřívání listového materiálu a chlazení formy pro tvarování, což klade zvláštní požadavky na tuhost nástrojů, systémy řízení teploty, smykové struktury a kompatibilitu automatizace. Tento článek se zaměřuje na velké automobilové komponenty GMT a představuje konstrukční návrh nástrojů pro formování termoplastů, klíčové body řízení teploty, běžné problémy a odpovídající řešení optimalizace procesů.

 

I. Celková struktura pracovního přípravku (velké automobilové díly)

 

1. Těleso rámu bednění

Materiál: tvrzená ocel P20 / 718H s tvrdostí HRC30 - 36. Zesílený rám a vyztužená žebra zad, aby vydržely vysoký tlak 10 - 20 MPa a zabránily deformaci velkých- forem vlivem tlaku.

Povrch dutiny formy je vyleštěn Ra0.8 - 1.6 μm; úhel úkosu je 3 stupně - 5 stupně, aby se zabránilo poškrábání povrchu při demontáži velkých dílů; přesné vodicí čepy a vodicí pouzdra + polohovací čepy pro ovládání uzavírací mezery a potlačení záblesku.

Stříhací hrana: Roztažitelná vertikální struktura střižné hrany, přímé stříhání uvnitř formy, snižuje následný proces ořezávání a řídí tloušťku záblesku.

· Systém vyhazování: Více{0}}bodové synchronní vyhazování, které zabraňuje deformaci při vyhazování velkých-dílů; lze integrovat s vakuovým odsáváním pro zlepšení kvality povrchu.

 

2. Systém tepelného managementu [Jádro nástrojů GMT]

Hlavní rozdíl mezi GMT a SMC: Formy SMC jsou nepřetržitě ohřívány; GMT pracovní přípravky jsou hlavně pro chlazení.

1. Dělený okruh chladicí vody s vysokým-hlubokým{2}}otvorem (nezbytné pro velké díly)

U velkých kusů větších než jeden metr mohou rozdíly v rychlosti ochlazování v různých tloušťkách stěn a polohách žeber snadno způsobit zbytkové napětí a deformaci deformací; pomocí oddělené nezávislé regulace teploty lze klíčové oblasti upravit tak, aby prováděly konformní chlazení, čímž bylo dosaženo vyváženého odvodu tepla a zajištění rozměrové stability.

1. Lokální přídavné vytápění: Elektrické topné trubky lze konfigurovat v oblasti instalace vestavěné části a v oblastech silných žeber, aby se zabránilo předčasnému ochlazení a nedostatku materiálu.

Pracovní teplota formy: 60 - 90 stupeň ; Předehřev mimo pec na plech: 170 - 190 stupeň, přísně zakazuje překročení 230 stupňů, aby se zabránilo degradaci matrice PP.

3. Automatické adaptační rozhraní

· Vyhrazené rozhraní pro manipulaci s materiálem pro mezní bloky mechanické ruky a polohování plechu;

· Integrovaný olejový a vzduchový okruh; kompatibilní s hydraulickým lisem tonáž: 1600 - 4000t velký hydraulický lis.

 

 

II. Klíčové vlastnosti typických automobilových GMT komponent a nástrojů

 

 

díly GMT	Klíčové body designu pracovních oděvů
Ochranný kryt baterie	Velká-plochá deska + hustá výztužná žebra; zónové chlazení; rám formy s vysokou tuhostí; více výstupků pro instalaci; v-ořezávání forem
Ochranný plech podvozku auta	Vysoký poměr stran, tenká stěna; kontrola deformace; vakuový výfuk; nízká příruba
Přední-konzola modulu	Více vestavěných částí; složité konkávnosti a konvexity; kontrola toku materiálu, ochrana vláken před nadměrným střihem
protikolizní paprsek	Konstrukční prvky tlustého{0}}dílu; Adekvátní udržení tlaku; Vyvážené chlazení pro zajištění nárazového výkonu

 

III. Klíčové rozdíly mezi nástroji GMT a nástroji SMC

 

 

projekt	Termoplastické nástroje GMT	Termosetové nástroje SMC
Princip lisování	Plošný materiál se předehřeje mimo pec a forma se ochladí a tuhne (fyzikální změna fáze)	Forma se nepřetržitě zahřívá a pryskyřice prochází chemickým vytvrzováním a zesíťováním-.
systém regulace teploty	Především pomocí zónového chlazení	Trvalé vytápění (teplý olej / elektrický ohřev)
formovací cyklus	45-90 s	3-6 min
recyklace materiálu	Komponenty lze rozdrtit a znovu použít.	nerecyklovatelné
Riziko selhání	Únava studeného a horkého cyklu, ucpání vodní cesty, opotřebení břitu čepele	Vysokoteplotní-oxidační koroze

 

IV. Běžná selhání-rozsáhlých nástrojů GMT a opatření k zamezení návrhu

 

Deformace dílu, odchylka rozměru:Základní příčinou je nerovnoměrné chlazení; řešení: dělené chlazení, tvarované vodní kanály, optimalizace rozdílu tloušťky stěn, přiměřený přídavek na smrštění.

Porucha toku vláken a nedostatečná místní pevnost:Omezení umístění surovin; Segmentovaná regulace rychlosti uzavírání formy, aby se zabránilo silnému odplavení a posunutí vláken.

Nadměrná letmá hrana:Zvyšte tuhost rámu formy; zlepšit přesnost polohování vodicích sloupků; optimalizovat mezeru střižných nožů

.Ostrá hrana se rychle opotřebovává:Lokální kalení kalení břitu.

Deformace z formy:Proveďte vícenásobné synchronní vytlačování a nastavte vhodný úhel úkosu pro formu.

 

 

V. Kompletní tok procesu tvarování GMT

Řezání plechového materiálu GMT → Předehřev v horkovzdušné peci na 170 - 190 stupeň → Automatická ruka rychle podává materiál do dutiny obrobku → Rychlé uzavření hydraulického lisu → Udržení vysokého-tlaku (10 - 20 MPa) → Chlazení a tvarování uvnitř formy → Vnitřní stříhání a ořez → Synchronní vyhazování a vstup do dalšího cyklu.