本發(fā)明涉及汽車零部件領(lǐng)域，具體涉及一種塑料儀表板橫梁總成的制備工藝。
背景技術(shù)：
儀表板位于駕駛員的正前方，上面一般配有行駛里程表、車速里程表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、燃油表以及警告燈、信號(hào)燈等。駕駛員不僅可以通過儀表板了解車輛的基本行駛狀態(tài)，而且可對(duì)風(fēng)口、音響、空調(diào)和燈光等進(jìn)行控制，從而確保安全的同時(shí)，享受到更多的駕乘樂趣。
為了保證所支撐的各種儀表和零件能夠在高速行駛以及振動(dòng)狀態(tài)下正常工作，儀表板以及支撐儀表板的橫梁總成必須具有足夠的剛性，而且為了減少發(fā)生意外時(shí)外力對(duì)正、副駕駛的沖擊，還要求儀表板具有良好的吸能性。并且對(duì)儀表板的橫梁總成的綜合力學(xué)性能具有較高的要求。
傳統(tǒng)的橫梁總成采用鐵、鎂鋁合金等材料，傳統(tǒng)材料的強(qiáng)度和剛性能夠滿足橫梁總成的要求，但是其成本較高，并且重量較重，不應(yīng)用當(dāng)前汽車行業(yè)輕量化、小本成本化的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種塑料儀表板橫梁總成的制備工藝，本發(fā)明的制備工藝制備得到的塑料儀表板橫梁總成，比傳統(tǒng)的鐵質(zhì)橫梁總成重量更輕，制備工藝更加簡單，并且降低了成本。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種塑料儀表板橫梁總成的制備工藝，包括如下步驟：
1)設(shè)計(jì)橫梁總成，初步確定橫梁總成一體成型的部分和加強(qiáng)板片的結(jié)構(gòu)；再通過力學(xué)分析，修改并確定橫梁總成最終的結(jié)構(gòu)、注塑的原料和加強(qiáng)板片的材料；
2)根據(jù)橫梁總成的外形設(shè)計(jì)模具，并進(jìn)行模流分析和模具結(jié)構(gòu)分析，得到橫梁總成注塑成型模具；
3)制備加強(qiáng)板片，并將加強(qiáng)板片放置于模具中對(duì)應(yīng)位置；再對(duì)注塑的原料進(jìn)行塑化處理；
4)將塑化處理后的原料注塑到模具中，經(jīng)保壓、冷卻和脫模后得到塑料儀表板橫梁總成。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，塑料儀表板橫梁總成最終的結(jié)構(gòu)包括橫梁，所述橫梁上依次設(shè)有第一連接件、第二連接件、第三連接件和第四連接件，所述第一連接件、第二連接件、第三連接件和第四連接件均位于橫梁的同側(cè)；所述橫梁的兩端分別設(shè)有第一支架和第二支架，所述橫梁的中部位置設(shè)有中控連接件；所述第四連接件的端部設(shè)有“凹”字形固定座，所述固定座與所述第四連接件內(nèi)嵌一體成型；所述橫梁、第一連接件、第二連接件、第三連接件、第四連接件、第一支架和第二支架均是由塑料制成的，所述橫梁中位于中控連接件兩側(cè)的位置分別設(shè)有包埋于橫梁中的加強(qiáng)板片。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，制備加強(qiáng)板片的材料為鐵、鋁、鋁合金中任意一種。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，所述注塑的原料為所述注塑的原料為pa66-gf60或gvl-6h。其中，pa66-gf60為60％的在玻璃纖維增強(qiáng)的pa66，其具有高強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性，廣泛用于汽車零部件中。而gvl-6h為60％的長玻璃纖維增強(qiáng)的芳香族尼龍，其楊氏模量可達(dá)22000mpa，具有耐高溫、低翹曲的特性。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，所述塑化處理的具體步驟為：將配方量的注塑原料加入到攪拌機(jī)中攪拌3-5分鐘，接著將攪拌好的原料加入到密煉機(jī)中熔融，熔融溫度為295-335℃，得到塑化原料。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，在注塑之前，需要對(duì)模具進(jìn)行加熱處理，使得模溫升至130-150℃。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，采用螺桿注塑機(jī)對(duì)塑化原料進(jìn)行注塑，螺桿注塑機(jī)中螺桿的溫度為240-250℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為90-160轉(zhuǎn)/分鐘。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，注塑的壓力為105-135mpa，注塑的速度為58-74，注塑的時(shí)間為4-8s。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，所述保壓的壓力為31-35mpa，保壓時(shí)間為0-4s。
可選的，在前述的塑料儀表板橫梁總成的制備工藝中，所述冷卻的時(shí)間為30-36s。
本發(fā)明的有益效果是:
由本發(fā)明的制備工藝制備的塑料儀表板橫梁總成，在不同的溫度和濕度下具有優(yōu)異的強(qiáng)度和剛性、低翹曲、高尺寸穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的鐵制橫梁總成相比，大大減輕了儀表板橫梁總成的重量，降低了加工的難度和成本，具有很高的實(shí)用性。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的橫梁總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中：1、橫梁；2、第一連接件；3、第二連接件；4、第三連接件；5、第四連接件；51、固定座；6、第一支架；7、第二支架；8、中控連接件。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例公開了一種塑料儀表板橫梁總成的制備工藝，包括如下步驟：
1)設(shè)計(jì)橫梁總成，初步確定橫梁總成一體成型的部分和加強(qiáng)板片的結(jié)構(gòu)；再通過力學(xué)分析，修改并確定橫梁總成最終的結(jié)構(gòu)、注塑的原料和加強(qiáng)板片的材料；
2)根據(jù)橫梁總成的外形設(shè)計(jì)模具，并進(jìn)行模流分析和模具結(jié)構(gòu)分析，得到橫梁總成注塑成型模具；
3)制備加強(qiáng)板片，并將加強(qiáng)板片放置于模具中對(duì)應(yīng)位置；再對(duì)注塑的原料進(jìn)行塑化處理；
4)將塑化處理后的原料注塑到模具中，經(jīng)保壓、冷卻和脫模后得到塑料儀表板橫梁總成。
請參照圖1所示，在步驟1)中，橫梁總成最終的結(jié)構(gòu)包括橫梁1，橫梁1上依次設(shè)有第一連接件2、第二連接件3、第三連接件4和第四連接件5，第一連接件2、第二連接件3、第三連接件4和第四連接件5均位于橫梁1的同側(cè)；橫梁1的兩端分別設(shè)有第一支架6和第二支架7，橫梁1的中部位置設(shè)有中控連接件8；第四連接件5的端部設(shè)有“凹”字形固定座51，固定座51與第四連接件5內(nèi)嵌一體成型；橫梁1、第一連接件2、第二連接件3、第三連接件4、第四連接件5、第一支架6和第二支架7均是由塑料制成的，橫梁1中位于中控連接件8兩側(cè)的位置分別設(shè)有包埋于橫梁1中的加強(qiáng)板片(圖未示)。其中，加強(qiáng)板片是由鐵制成的，注塑的原料為pa66-gf60。
在步驟3)中，塑化處理的具體步驟為：將配方量的注塑原料加入到攪拌機(jī)中攪拌3分鐘，接著將攪拌好的原料加入到密煉機(jī)中熔融，熔融溫度為300-310℃，得到塑化原料。
在步驟4)中，在注塑之前，需要對(duì)模具進(jìn)行加熱處理，使得模溫升至140℃。然后將塑化后的原料加入到螺桿注塑機(jī)中，通過螺桿注塑機(jī)的螺桿將塑化原料擠出至模具中進(jìn)行成型。螺桿注塑機(jī)優(yōu)選為雙螺桿注塑機(jī)，螺桿的溫度優(yōu)選為為245-250℃，螺桿的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為120-140轉(zhuǎn)/分鐘。在注塑過程中，注塑的壓力優(yōu)選為120mpa，注塑的速度為66，注塑的時(shí)間為6s。
在步驟4)中，當(dāng)注塑完畢后，需要對(duì)注塑原料進(jìn)行保壓成型。保壓的壓力優(yōu)選為33mpa，保壓時(shí)間優(yōu)選為2s。保壓完畢后，再進(jìn)行冷卻，冷卻的時(shí)間優(yōu)選為33s。接著進(jìn)行脫模，即可得到本發(fā)明的塑料儀表板橫梁總成。
該實(shí)施例得到的塑料儀表板橫梁總成，在實(shí)車狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)質(zhì)心位置施加x向450n的力，測得x向形變0.018，x向剛度為25000n/mm，x向剛度大于450n/mm，x向剛度符合要求；在實(shí)車狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)質(zhì)心位置施加-z向550n的力，測得z向形變0.082，z向剛度為6707n/mm，z向剛度大于550n/mm，z向剛度符合要求；在實(shí)車狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)質(zhì)心位置施加z向4000n的力，塑料部分最大應(yīng)力為512mpa,最大應(yīng)力在踏板安裝點(diǎn)處，其他區(qū)域應(yīng)力小于160mpa，沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)斷裂，強(qiáng)度符合要求；odb強(qiáng)度：在實(shí)車狀態(tài)下，在前圍板安裝位置施加9000n載荷，沒有出現(xiàn)大面積斷裂，符合條件；側(cè)向強(qiáng)度：在橫梁管柱的左側(cè)施加16000n荷載，未出現(xiàn)大面積斷裂，側(cè)向強(qiáng)度符合要求。
實(shí)施例2
本實(shí)施例公開了一種塑料儀表板橫梁總成的制備工藝，包括如下步驟：
1)設(shè)計(jì)橫梁總成，初步確定橫梁總成一體成型的部分和加強(qiáng)板片的結(jié)構(gòu)；再通過力學(xué)分析，修改并確定橫梁總成最終的結(jié)構(gòu)、注塑的原料和加強(qiáng)板片的材料；
2)根據(jù)橫梁總成的外形設(shè)計(jì)模具，并進(jìn)行模流分析和模具結(jié)構(gòu)分析，得到橫梁總成注塑成型模具；
3)制備加強(qiáng)板片，并將加強(qiáng)板片放置于模具中對(duì)應(yīng)位置；再對(duì)注塑原料進(jìn)行塑化處理；
4)將塑化處理后的原料注塑到模具中，經(jīng)保壓、冷卻和脫模后得到塑料儀表板橫梁總成。
請參照圖1所示，在步驟1)中，橫梁總成最終的結(jié)構(gòu)包括橫梁1，橫梁1上依次設(shè)有第一連接件2、第二連接件3、第三連接件4和第四連接件5，第一連接件2、第二連接件3、第三連接件4和第四連接件5均位于橫梁1的同側(cè)；橫梁1的兩端分別設(shè)有第一支架6和第二支架7，橫梁1的中部位置設(shè)有中控連接件8；第四連接件5的端部設(shè)有“凹”字形固定座51，固定座51與第四連接件5內(nèi)嵌一體成型；橫梁1、第一連接件2、第二連接件3、第三連接件4、第四連接件5、第一支架6和第二支架7均是由塑料制成的，橫梁1中位于中控連接件8兩側(cè)的位置分別設(shè)有包埋于橫梁1中的加強(qiáng)板片(圖未示)。其中，加強(qiáng)板片是由鎂鋁合金制成的，注塑的原料為gvl-6h。
在步驟3)中，塑化處理的具體步驟為：將配方量的注塑原料加入到攪拌機(jī)中攪拌5分鐘，接著將攪拌好的原料加入到密煉機(jī)中熔融，熔融溫度為310-320℃，得到塑化原料。
在步驟4)中，在注塑之前，需要對(duì)模具進(jìn)行加熱處理，使得模溫升至140℃。然后將塑化后的原料加入到螺桿注塑機(jī)中，通過螺桿注塑機(jī)的螺桿將塑化原料擠出至模具中進(jìn)行成型。螺桿注塑機(jī)優(yōu)選為雙螺桿注塑機(jī)，螺桿的溫度優(yōu)選為為245-250℃，螺桿的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為120-140轉(zhuǎn)/分鐘。在注塑過程中，注塑的壓力優(yōu)選為130mpa，注塑的速度為70，注塑的時(shí)間為8s。
在步驟4)中，當(dāng)注塑完畢后，需要對(duì)注塑原料進(jìn)行保壓成型。保壓的壓力優(yōu)選為35mpa，保壓時(shí)間優(yōu)選為4s。保壓完畢后，再進(jìn)行冷卻，冷卻的時(shí)間優(yōu)選為35s。接著進(jìn)行脫模，即可得到本發(fā)明的塑料儀表板橫梁總成。
該實(shí)施例得到的塑料儀表板橫梁總成，在實(shí)車狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)質(zhì)心位置施加x向450n的力，測得x向形變0.016，x向剛度為28125n/mm，x向剛度大于450n/mm，x向剛度符合要求；在實(shí)車狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)質(zhì)心位置施加-z向550n的力，測得z向形變0.090，z向剛度為6111n/mm，z向剛度大于550n/mm，z向剛度符合要求；在實(shí)車狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)質(zhì)心位置施加z向4000n的力，塑料部分最大應(yīng)力為595mpa,最大應(yīng)力在踏板安裝點(diǎn)處，其他區(qū)域應(yīng)力小于160mpa，沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)斷裂，強(qiáng)度符合要求；odb強(qiáng)度：在實(shí)車狀態(tài)下，在前圍板安裝位置施加9000n載荷，沒有出現(xiàn)大面積斷裂，符合條件；側(cè)向強(qiáng)度：在橫梁管柱的左側(cè)施加16000n荷載，未出現(xiàn)大面積斷裂，側(cè)向強(qiáng)度符合要求。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。