Viktige tekniske punkter ved GMT Automotive Molding Tooling

Termoplastisk GMT-glassfibermatte-forsterket kompositt, med sine enestående fordeler med lettvekt, slagfasthet og resirkulerbarhet, har blitt mye brukt i store strukturelle komponenter for nye energikjøretøyer, for eksempel batteriskjermer, undervognsbeskyttere og front-moduler. I motsetning til den tradisjonelle termoherdede SMC-kompresjonsstøpeprosessen, benytter GMT-støping en prosessrute som involverer ekstern forvarming av arkmaterialet og formkjøling for forming, noe som stiller spesielle krav til verktøystivhet, temperaturkontrollsystemer, skjærstrukturer og automatiseringskompatibilitet. Denne artikkelen fokuserer på store GMT-komponenter for biler og presenterer den strukturelle utformingen av termoplastiske støpeverktøy, nøkkelpunkter for temperaturkontroll, vanlige problemer og tilsvarende prosessoptimaliseringsløsninger.

 

I. Overordnet struktur av arbeidsarmaturen (store bildeler)

 

1. Forskalingsrammekropp

Materiale: P20 / 718H herdet stål med HRC30 - 36 hardhet. Fortykket ramme og ryggforsterkningsribber for å tåle 10 - 20 MPa høyt trykk og forhindre store-former i å deformeres på grunn av trykk.

Formhulens overflate er polert med Ra0.8 - 1.6 μm; trekkvinkelen er 3 grader - 5 grader for å forhindre overflateriper under fjerning av store deler; presisjonsstyrepinner og styrehylser + posisjoneringsstifter for å kontrollere lukkegapet og undertrykke blits.

Skjærkant: Strekkbar vertikal skjærekantstruktur, direkte skjæring inne i formen, reduserer den påfølgende trimmeprosessen og kontrollerer tykkelsen på blitsen.

· Utstøtingssystem: Fler-synkron utkasting, forhindrer vridning under utstøting av store-deler; kan integreres med vakuumeksos for å forbedre overflatekvaliteten.

 

2. Termisk styringssystem [Kjernen i GMT-verktøy]

Hovedforskjellen mellom GMT og SMC: SMC-former oppvarmes kontinuerlig; GMT arbeidsinventar er hovedsakelig for kjøling.

1. Oppdelt kjølevannskrets med høy-gjennomstrømning- (nødvendig for store deler)

For store stykker over en meter i størrelse, kan kjølehastighetsforskjellene i forskjellige veggtykkelser og ribbeposisjoner lett forårsake gjenværende spenning og vridningsdeformasjon; ved hjelp av partisjonert uavhengig temperaturkontroll, kan nøkkelområder lages for å utføre konform kjøling, oppnå balansert varmespredning og sikre dimensjonsstabilitet.

1. Lokal tilleggsvarme: Elektriske varmerør kan konfigureres i installasjonsområdet for den innebygde delen og tykke ribbeområder for å unngå for tidlig avkjøling og materialmangel.

Formens arbeidstemperatur: 60 - 90 grad ; Forvarming utenfor platematerialeovnen: 170 - 190 grader, strengt forbudt å overskride 230 grader, for å forhindre nedbrytning av PP-matrisen.

3. Automatisert tilpasningsgrensesnitt

· Reservert materialhåndteringsgrensesnitt for de mekaniske hånd- og arkposisjoneringsgrenseblokkene;

· Integrert oljekrets og luftkrets; kompatibel med hydraulisk pressetonnasje: 1600 - 4000t stor hydraulisk presse.

 

 

II. Nøkkeltrekk ved typiske GMT-komponenter og verktøy for biler

 

 

GMT deler	Hovedpunkter for design av arbeidsklær
Beskyttelsesdeksel for batteripakke	Stor-flat plate + tette forsterkende ribber; sone kjøling; høy stivhet mold ramme; flere fremspring for installasjon; i-formtrimming
Beskyttelsesplate for undervogn	Høyt sideforhold, tynn vegg; kontroll vridning; vakuum eksos; lav flens
Front-modulbrakett	Flere innebygde deler; komplekse konkaviteter og konveksiteter; kontrollere materialflyten, beskytte fibrene mot overdreven skjæring
anti-kollisjonsstråle	Strukturelle komponenter i tykke-seksjoner; Tilstrekkelig trykkretensjon; Balansert kjøling for å sikre slagytelse

 

III. Viktige forskjeller mellom GMT Tooling og SMC Tooling

 

 

prosjekt	Termoplastisk GMT-verktøy	Termohærdende SMC-verktøy
Støpeprinsipp	Platematerialet forvarmes utenfor ovnen, og formen avkjøles og størkner (fysisk faseendring)	Formen varmes opp kontinuerlig, og harpiksen gjennomgår kjemisk herding og kryssbinding.
temperaturkontrollsystem	Bruker hovedsakelig sonekjøling	Kontinuerlig oppvarming (varm olje / elektrisk oppvarming)
støpesyklus	45-90 s	3-6 min
materialgjenvinning	Komponentene kan knuses og gjenbrukes.	resirkulerbare
Feilrisiko	Tretthet i kald og varm syklus, blokkering av vannveier, slitasje på bladkantene	Oksydasjonskorrosjon ved høy-temperatur

 

IV. Vanlige feil ved store-GMT-verktøy og tiltak for å unngå design

 

Del deformering, dimensjonsavvik:Grunnårsaken er ujevn kjøling; løsninger: delt kjøling, formede vannkanaler, optimalisering av veggtykkelsesforskjell, rimelig hensyn til svinn.

Forstyrrelse i fiberstrøm og utilstrekkelig lokal styrke:Begrensning av råvareplassering; Segmentert kontroll av formens lukkehastighet for å hindre at fibre blir alvorlig vasket bort og fortrengt.

Overdreven flying edge:Forbedre stivheten til formrammen; forbedre posisjoneringsnøyaktigheten til styresøylene; optimalisere gapet til skjærebladene

.Skarp kant slites raskt ned:Lokal herding av skjærekanten.

Avstøpningsdeformasjon:Utfør flere synkrone ekstruderinger og still inn en passende trekkvinkel for formen.

 

 

V. Komplett GMT-støpeprosessflyt

Skjæring av GMT-platemateriale → Forvarming i varmluftsovn ved 170 - 190 grader → Automatisk håndmater raskt materialet inn i arbeidsstykkets hulrom → Rask lukking av den hydrauliske pressen → Høy-trykkholding (10 - 20 MPa) → Avkjøling og forming inne i formen → Intern skjæring og trimming av en → den neste skjæring og trimming → syklus.