Método de fabricación para prototipos rápidos de prototipos de recortes interiores y exteriores automotrices

Palabras clave: interior automotriz y ajuste exterior; Prototipo de prototipos aditivos; Tecnología de impresión 3D; moldeo por inyección de reacción

Las partes exteriores y interiores son componentes importantes de la estructura del automóvil, las partes exteriores de las partes del automóvil, como las pieles del parachoques delantero y trasero, los spoilers y las faldas laterales y otras partes; Las piezas interiores son las partes que entran en contacto con el interior del vehículo, como el panel de instrumentos, el panel de sub-instrumentos y los protectores de puertas, etc. Es porque las partes interiores y exteriores son muy importantes para la apariencia y el uso de El automóvil, y estas piezas al proceso de moldeo por inyección son predominantes, la razón es que el proceso de moldeo por inyección de la consistencia de moldeo de moldeo es mejor, se puede formar relativamente más complejas piezas de forma, alta eficiencia de producción, el precio de las piezas es relativamente barato, la desventaja es que la desventaja formal es la formal El precio del moho de producción es más alto. Por lo tanto, para garantizar que las piezas reales puedan cumplir con el efecto visual del diseño, los requisitos ergonómicos y cumplir con los requisitos de la estructura de ensamblaje, es necesario organizar la fabricación de prototipos rápidos (RP) antes del desarrollo de el desarrollo de formales Los moldes para la verificación de la instalación del vehículo, y las piezas instaladas también pueden cumplir con los requisitos de piezas previas a la construcción, como el anuncio del modelo. El uso de soluciones de diseño de prototipo de prototipo rápido puede acelerar significativamente el tiempo para comercializar, reducir los costos de desarrollo y acortar el ciclo de desarrollo de productos.

En la actualidad, la prototipos rápidos de la industria automotriz nacional y extranjera de los métodos de fabricación de piezas interiores y exteriores se dividen principalmente en piezas de procesamiento de máquinas herramienta de CNC, impresión 3D, moho de fundición al vacío (moho de silicona y moho de fibra de vidrio), etc., de las cuales la impresión 3D es El rápido desarrollo del método en los últimos años.

1 \ CNC Piezas de procesamiento de la máquina

Las piezas de procesamiento de la máquina herramienta CNC generalmente se refieren al uso de equipos de máquina herramienta CNC directamente de acuerdo con los materiales de procesamiento del programa de diseño para acrilonitrilo-butadieno-estireno copolímero (ABS), nylon y otro cuerpo de plástico en la forma requerida (si el tamaño de menos de 300 mm y la estructura simple se procesa directamente una vez que se forma, si la estructura de la forma es irregular o si el tamaño es irregular o mayor de 300 mm, la pieza generalmente se divide en varias piezas pequeñas y se procesa por separado), y luego, después de ensamblar, el Parte final para cumplir con los requisitos de diseño del tamaño. Este método de fabricación de prototipos de prototipos rápidos es el más temprano, con un ciclo de procesamiento relativamente corto y un bajo precio de compra, y se usa principalmente para piezas pequeñas y medianas con estructura relativamente simple y baja demanda, como pilares, paneles de subestruming y puerta. guardias.

Debido a las necesidades de modelado de las piezas interiores y exteriores automotrices, las piezas generalmente procesadas son irregularmente redondas o cuadradas, cuando el tamaño de las piezas es mayor de 300 mm o la estructura está modelada de manera irregular, si un bloque completo de plástico se usa directamente para procesar para procesar para procesar. Las piezas, conducirá a un aumento exponencial en el costo. Por lo tanto, la fabricación real de piezas de forma irregular, las piezas se dividirán en varias partes de acuerdo con las características estructurales y luego el mecanizado en bruto para obtener la forma general, y luego usará adhesivos especiales para pegar las partes de cada parte para formar el contorno general de la forma de la pieza, y finalmente juntas para terminar, lo que puede reducir efectivamente el desperdicio de material causado por la estructura de las piezas, reducir el costo de las piezas. La desventaja es que en la parte posterior de las partes se puede ver en las partes de las partes del fragmento entre las trazas de unión más obvias, la fuerza de la posición de unión de piezas es pobre, fácil de romper. La Figura 1 muestra el prototipo de prototipos rápidos completados por la máquina herramienta CNC.

2 \ 3D Impresión

La impresión 3D es una tecnología que construye objetos imprimiéndolos capa por capa usando metal o plástico en polvo como base. La tecnología de impresión 3D tiene una amplia gama de aplicaciones, y la prototipos rápidos es una de sus instrucciones importantes. Las piezas prototipo obtenidas a través de la fabricación de impresión 3D tienen un tiempo de ciclo más corto y pueden lograr la impresión de estructura con forma, y ​​la precisión dimensional general se puede ajustar de acuerdo con la demanda real para satisfacer las diferentes necesidades de diferentes ocasiones. La impresión 3D general puede fabricar la misma gama de piezas que las procesadas por las máquinas de máquinas CNC, y es adecuada para la prototipos rápidos de piezas como columnas, paneles de sub-instrumentos y protectores de puertas.

Los materiales plásticos comunes utilizados en la impresión 3D son plástico de plástico en forma de ABS [acrilonitrilo (A), butadieno (B), estireno (S) terpolímero de tres monómeros], nylon, nylon más fibra de vidrio y resina fotosensible transparente, etc. La ventaja de El plástico tipo ABS es bajo precio unitario, buen rendimiento de moldeo, adecuado para piezas estructurales con requisitos de baja resistencia; El nylon tiene un buen rendimiento de resistencia, una mejor resistencia al calor que al plástico similar al ABS, pero el precio es mayor, la fibra de vidrio de nylon más es una versión fortalecida del rendimiento del nylon ordinario, adecuado para piezas con requisitos de alta resistencia; Resina fotográfica de impresión 3D comúnmente conocida como resina UV, compuesta principalmente de monómero de polímero y prepolímero, que se agrega con fotoiniciador, en una cierta longitud de onda de la irradiación de luz ultravioleta (250-300 nm) causará inmediatamente la reacción de polimerización para completar la conversión de estado sólido , velocidad de curado de resina fotosensible, alta precisión de moldeo, buen efecto de superficie, alta resistencia mecánica (efecto superficial). Tiene las ventajas de curado rápido, alta precisión de moldeo, buen efecto de superficie, alta resistencia mecánica (comparable a la resistencia similar a ABS), bajo olor, alta versatilidad y resistencia al almacenamiento.

3 \ molde de fundición al vacío

Los moldes suaves se refieren principalmente a moldes de silicona y moldes de FRP.

Los moldes de silicona generalmente están diseñados con máquinas de máquinas CNC o impresión 3D, y luego las piezas se utilizan para un proceso de giro rápido para hacer los moldes. Este proceso de producción tiene un tiempo de ciclo corto y bajo costo, y puede usar inyección de vacío, inyección de presión y procesos de infusión de baja presión para la producción de productos. El proceso de producción de moho de caucho de silicona es adecuado para una producción de lotes pequeños (menos de 100 piezas), resistencia al material del producto y requisitos de precisión dimensional de productos altos, rendimiento del producto cerca del plástico ABS convencional.

El caucho de silicona utilizado para la fabricación de moho es el caucho de silicona líquida de dos componentes, y hay dos tipos de moldes: moldes de condensación y moldes aditivos según la composición de caucho. En términos generales, la resistencia al corte de la silicona condensada es baja, fácil de desgarrar en el proceso de fabricación de moho, por lo que es adecuado para una estructura simple, refuerzo menos piezas; Además, las propiedades mecánicas de silicona de moldeo y el rendimiento del envejecimiento por calor son buenos, adecuados para la fabricación de requisitos de tamaño relativamente altos del moho.

En la actualidad, la producción de moho de silicona de piezas de lotes pequeñas se ha utilizado ampliamente en la producción de prueba de prototipos de adornos interiores y exteriores en la etapa previa al desarrollo de automóviles. Las piezas más utilizadas son las piezas estructurales de moldeo de inyección de tamaño pequeño y mediano, como protectores de puertas, pilares y protectores de alféizar en el interior de los automóviles.

FRP (plásticos reforzados con fibra) es un material compuesto con fibra de vidrio y sus productos (tela de vidrio, cinta adhesiva, fieltro, hilo, etc.) como material de refuerzo y resina sintética como material de matriz, como se muestra en la figura 3. En el material FRP, similar al molde de silicona, hecho mediante el uso de un proceso de giro rápido, generalmente se usa para adornos para el techo de automóviles y adornos de alfombra y otras clases de moldeo moldeado, estructura simple de piezas decorativas medianas y grandes. Los moldes de FRP son adecuados para piezas producidas por el proceso de moldeo, el proceso de moldeo de ampolla y el proceso de moldeo de espuma.
El proceso de producción general del molde de FRP es: modelado de piezas → molde maestro de cepillo → molde convexo de cepillo → molde cóncavo de cepillo → procesamiento nc → marco de molde de soldadura → molde de prueba → corrección local → aceptación. Por lo general, el ciclo de desarrollo de un par de moho FRP es de aproximadamente una semana, y el costo es solo 1/10 del molde oficial, que es un molde prototipo de bajo costo de ciclo corto. Este tipo de método de producción de moho también puede satisfacer las necesidades de fabricación de pequeños productos por lotes (100 ~ 1000 conjuntos).