Ključne tehničke tačke GMT alata za oblikovanje automobila

Termoplastični GMT kompoziti ojačani staklenim vlaknima-sa svojim izvanrednim prednostima kao što su lagana težina, otpornost na udare i mogućnost recikliranja, naširoko se primjenjuju u velikim strukturnim komponentama za nova energetska vozila, kao što su štitnici akumulatora, štitnici podvozja i prednji-moduli. Za razliku od tradicionalnog termoset SMC procesa kompresijskog oblikovanja, GMT oblikovanje koristi procesni put koji uključuje vanjsko predgrijavanje materijala lima i hlađenje kalupa za oblikovanje, što nameće posebne zahtjeve za krutost alata, sisteme za kontrolu temperature, strukture smicanja i kompatibilnost automatizacije. Ovaj rad se fokusira na velike automobilske GMT komponente i predstavlja strukturni dizajn termoplastičnih alata za oblikovanje, ključne točke kontrole temperature, uobičajene probleme i odgovarajuća rješenja za optimizaciju procesa.

 

I. Ukupna struktura radnog uređaja (veliki automobilski dijelovi)

 

1. Tijelo okvira oplate

Materijal: P20 / 718H kaljeni čelik sa tvrdoćom HRC30 - 36. Zadebljani okvir i zadnja rebra za ojačanje kako bi izdržali 10 - 20 MPa visok pritisak i spriječili deformaciju velikih- kalupa uslijed pritiska.

Površina šupljine kalupa je polirana Ra0.8 - 1.6 μm; ugao promaja je 3 stepena - 5 stepena kako bi se spriječile površinske ogrebotine tokom vađenja velikih dijelova; precizne vođice i navlake za vođenje + igle za pozicioniranje za kontrolu razmaka za zatvaranje i suzbijanje bljeska.

Ivica za smicanje: rastezljiva vertikalna struktura ruba za smicanje, direktno smicanje unutar kalupa, smanjenje naknadnog procesa obrezivanja i kontrola debljine bljeskalice.

· Sistem za izbacivanje: sinhrono izbacivanje u više-tačaka, sprečava savijanje tokom izbacivanja delova velikih-veličina; može se integrirati s vakuumskim ispuhom radi poboljšanja kvalitete površine.

 

2. Sistem upravljanja toplinom [Jezgro GMT alata]

Glavna razlika između GMT i SMC: SMC kalupi se kontinuirano zagrijavaju; GMT radna oprema je uglavnom za hlađenje.

1. Pregradni krug vode za hlađenje sa velikim-dubokim-otvorom protoka (neophodan za velike dijelove)

Za velike komade veće od jednog metra, razlike u brzini hlađenja u različitim debljinama zidova i pozicijama rebara mogu lako uzrokovati zaostalo naprezanje i deformaciju savijanja; Koristeći podeljenu nezavisnu kontrolu temperature, mogu se napraviti ključne oblasti za obavljanje konformnog hlađenja, postizanje uravnoteženog odvođenja toplote i osiguravanje dimenzionalne stabilnosti.

1. Lokalno pomoćno grijanje: Električne cijevi za grijanje mogu se konfigurirati u području ugradnje ugrađenih dijelova i područjima debelih rebara kako bi se izbjeglo prerano hlađenje i nedostatak materijala.

Radna temperatura kalupa: 60 - 90 stepen; Predgrijavanje izvan peći za limove: 170 - 190 stepen, strogo zabranjeno prekoračenje od 230 stepeni, kako bi se spriječila degradacija PP matrice.

3. Automatizovani interfejs za prilagođavanje

· Rezervisani interfejs za rukovanje materijalom za mehaničke granične blokove za pozicioniranje ruku i listova;

· Integrisani krug ulja i vazdušni krug; kompatibilan sa hidrauličkom presom tonaže: 1600 - 4000t velika hidraulična presa.

 

 

II. Ključne karakteristike tipičnih GMT komponenti i alata za automobile

 

 

GMT dijelovi	Ključne tačke dizajna radne odeće
Zaštitni poklopac za bateriju	Ravna ploča-velike površine + gusta rebra za ojačanje; zonsko hlađenje; okvir kalupa visoke krutosti; više izbočina za ugradnju; u-obrezivanje kalupa
Zaštitna ploča podvozja automobila	Visok omjer širine i visine, tanak zid; kontrola savijanja; vakuumski ispuh; niska prirubnica
Prednji{0}}držač modula	Višestruki ugrađeni dijelovi; složene konkavnosti i konveksnosti; kontrolira protok materijala, štiteći vlakna od prekomjernog smicanja
anti-sudar zraka	Debeli{0}}konstrukcijski dijelovi; Adekvatno zadržavanje pritiska; Uravnoteženo hlađenje kako bi se osigurale udarne performanse

 

III. Ključne razlike između GMT alata i SMC alata

 

 

projekat	Termoplastični GMT alat	Termoreaktivni SMC alat
Princip oblikovanja	Limeni materijal se prethodno zagreva izvan peći, a kalup se hladi i stvrdnjava (fizička promena faze)	Kalup se kontinuirano zagrijava, a smola se podvrgava hemijskom očvršćavanju i umrežavanju{0}}.
sistem kontrole temperature	Uglavnom koristeći zonsko hlađenje	Kontinuirano grijanje (vruće ulje/električno grijanje)
ciklus oblikovanja	45-90 s	3-6 min
reciklaža materijala	Komponente se mogu drobiti i ponovo koristiti.	unrecyclable
Rizik od neuspjeha	Zamor od hladnog i vrućeg ciklusa, začepljenje plovnih puteva, trošenje rubova oštrice	Visokotemperaturna oksidaciona korozija

 

IV. Uobičajeni kvarovi velikih-GMT alata i mjera za izbjegavanje dizajna

 

Iskrivljenje dijela, odstupanje dimenzija:Osnovni uzrok je neravnomjerno hlađenje; rješenja: podijeljeno hlađenje, oblikovani kanali za vodu, optimizacija razlike u debljini stijenke, razumno skupljanje.

Poremećaj protoka vlakana i nedovoljna lokalna snaga:Ograničenje plasmana sirovina; Segmentirana kontrola brzine zatvaranja kalupa kako bi se spriječilo ozbiljno ispiranje i pomicanje vlakana.

Prekomjerna letnja ivica:Povećati krutost okvira kalupa; poboljšati tačnost pozicioniranja vodećih stubova; optimizirajte zazor noževa za smicanje

.Oštra ivica se brzo troši:Lokalno otvrdnjavanje rezne ivice.

Deformacija od kalupa:Izvedite više sinhronih ekstruzija i postavite odgovarajući ugao promaja za kalup.

 

 

V. Kompletan GMT proces oblikovanja

Rezanje GMT limenog materijala → Predgrijavanje u pećnici na vrući zrak na 170 - 190 stepen → Automatska ruka brzo unosi materijal u šupljinu obratka → Brzo zatvaranje hidrauličke prese → Visoki-držanje pod visokim pritiskom (10 - 20 MPa) → Hlađenje i oblikovanje unutar kalupa → Unutrašnje šišanje i obrezivanje → Ponovno rezanje i obrezivanje u Syje dio ciklus.