通风格栅的注塑工艺与试验分析
目录
引言 1
一、GMA10通风格栅的结构组成 2
二、GM A10 通风格栅材料分析 4
三、A10通风格栅加工设备介绍 6
(一) 注塑系统构成： 6
(二) 注塑机结构组成 7
(三) 注塑机工作程序 8
(四) 注塑机规格的选择 9
四、A10通风格栅 注塑加工工艺 10
(一) PP料的工艺特性 10
(二) 工艺参数的设置 10
五、A10通风格栅的试验过程 13
(一) 试验标准 13
(二) 试验设备 14
(三) 试验过程 17
(四) 不合格产品判定 21
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
附录 25
引言
塑料在满足汽车美观、舒适、安全、防腐、轻量化及设计自由度大等方面起着其他材料无法替代的作用。
其中，汽车通风格栅更是重要的零配件之一。汽车通风格栅位于汽车空调冷凝器、发动机水箱等部件的前部，不仅是汽车前部重要的造型元素，直接影响着整车造型的设计风格，更是空气流入发动机仓的前端窗口，影响着空气流动和进气面积等参数。电动通风格栅是通过电机主动控制通风格栅的进气角度，影响着空气流动性和进气量等参数。当通风格栅的进气角度减小时，对汽车的风阻系数、油耗的降低、发动机升温时间、碳排量的减少和发动机低温磨损等都有一定的影响，尤其高速行驶时更为明显；当通风格栅的进气角度增大时，同样影响着汽车进气量和发动机冷却液温度和空调的系统压力。根据通风格栅对整车各个系统的影响，对通风格栅控制策略的宗旨是在满足冷却系统的需求的情况下，尽量减小通风格栅的开 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
度。
本课题主要研究通风格栅的组成部件、材料的选择、注塑生产以及测试等具体的工艺内容，同时也切身感受一下公司的生产管理，提高自己所学专业知识的理解，增强专业技能，锻炼自己在产线的实践能力和与人交流的能力！
一、GMA10通风格栅的结构组成
如图1-1、1-2所示为A10 AGS产品外观图。样品总成（见附件1）图纸
图1-1 产品正面
外框 叶片
图1-2 产品反面
电机卡套 电机
图1-1、1-2 A10 AGS产品外观图
该产品的主要组成部分有：外框（如图1-3、1-4）、叶片（如图1-5、1-6）、电机卡套（如图1-7）、电机（如图1-8）、电机卡套与电机。
GM A10 Bracket （通用A10 通风格栅 外框）
图1-3 外框正面 图1-4外框反面
GM A10 Shutter （通用A10 通风格栅 叶片）
图1-5叶片正面 图1-6叶片反面
GM A10 Motor card set (通用A10 通风格栅 电机卡套）
图1-7电机卡套
GM A10 Motor (通用A10 通风格栅 电机） Assembly （电机卡套与电机）
图1-8 电机 图1-9 电机卡套与电机组装
二、GM A10 通风格栅材料分析
A10 通风格栅各个部件所使用的原材料都为PP+GF30，如图2-1所示，下面对材料进行详细的分析与介绍。
图2-1 PP实物图
PP塑料，化学名称：聚丙烯
比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220℃ 。
PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形。
PP的加工温度在200-300℃左右较好，它有良好的热稳定性（分解温度为310℃），但高温下（270-300℃），长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低，所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性，改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50℃范围内。PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP在熔化过程中，要吸收大量的熔解热（比热较大），产品出模后比较烫。PP料加工时不需干燥，PP的收缩率和结晶度比PE低。
PP用于汽车工业具有较强的竞争力，但因其模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作汽车配件，轿车中使用的均为改性PP产品，其耐热性可由80℃提高到145℃~150℃，并能承受高温750~1000h后不老化，不龟裂。所以改性PP用作汽车配件具有十分广阔的开发前景。
通过综合比较，我们发现在PP中加入30%的玻璃纤维后，产品的质量可以达到最好。如表2-1为玻纤增加PP料的信息、图2-2为玻璃纤维，而图2-3为加入玻璃纤维的材料，图2-4则是在PP GF30的基础上加入了黑色素。下表2-1即为玻纤增强PP后的性能参数：
表2-1玻纤增强PP性能参数表
玻纤增强PP
主要特征 主要应用
通用性 注塑成型
优良的力学性能 汽车零部件
优良的耐热老化性能 扇叶
符合GM标准GMP.PP.017 结构支架
性能 测试标准 测试条件 国际单位 典型值
机械性能
拉伸强度 D638 10mm/min Mpa 78
伸长率 D638 10mm/min % 3
弯曲强度 D790 2mm/min MPa 106
弯曲模量 D790 2mm/min MPa 5000
悬臂梁缺口冲击强度 D256 3.2mm,23℃ J/m 100
热性能
热变形温度 D468 0.45MPa，6.4mm ℃ 156
1.80MPa,6.4mm ℃ 148
其他
比重 D792 23℃ g/cm3 1.12
玻纤含量 / / % 30
熔体流动速率 D1238 230℃，2.16KG g/10min 2~6
模温设定Molding Temperature（C°）
引言 1
一、GMA10通风格栅的结构组成 2
二、GM A10 通风格栅材料分析 4
三、A10通风格栅加工设备介绍 6
(一) 注塑系统构成： 6
(二) 注塑机结构组成 7
(三) 注塑机工作程序 8
(四) 注塑机规格的选择 9
四、A10通风格栅 注塑加工工艺 10
(一) PP料的工艺特性 10
(二) 工艺参数的设置 10
五、A10通风格栅的试验过程 13
(一) 试验标准 13
(二) 试验设备 14
(三) 试验过程 17
(四) 不合格产品判定 21
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
附录 25
引言
塑料在满足汽车美观、舒适、安全、防腐、轻量化及设计自由度大等方面起着其他材料无法替代的作用。
其中，汽车通风格栅更是重要的零配件之一。汽车通风格栅位于汽车空调冷凝器、发动机水箱等部件的前部，不仅是汽车前部重要的造型元素，直接影响着整车造型的设计风格，更是空气流入发动机仓的前端窗口，影响着空气流动和进气面积等参数。电动通风格栅是通过电机主动控制通风格栅的进气角度，影响着空气流动性和进气量等参数。当通风格栅的进气角度减小时，对汽车的风阻系数、油耗的降低、发动机升温时间、碳排量的减少和发动机低温磨损等都有一定的影响，尤其高速行驶时更为明显；当通风格栅的进气角度增大时，同样影响着汽车进气量和发动机冷却液温度和空调的系统压力。根据通风格栅对整车各个系统的影响，对通风格栅控制策略的宗旨是在满足冷却系统的需求的情况下，尽量减小通风格栅的开 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
度。
本课题主要研究通风格栅的组成部件、材料的选择、注塑生产以及测试等具体的工艺内容，同时也切身感受一下公司的生产管理，提高自己所学专业知识的理解，增强专业技能，锻炼自己在产线的实践能力和与人交流的能力！
一、GMA10通风格栅的结构组成
如图1-1、1-2所示为A10 AGS产品外观图。样品总成（见附件1）图纸
图1-1 产品正面
外框 叶片
图1-2 产品反面
电机卡套 电机
图1-1、1-2 A10 AGS产品外观图
该产品的主要组成部分有：外框（如图1-3、1-4）、叶片（如图1-5、1-6）、电机卡套（如图1-7）、电机（如图1-8）、电机卡套与电机。
GM A10 Bracket （通用A10 通风格栅 外框）
图1-3 外框正面 图1-4外框反面
GM A10 Shutter （通用A10 通风格栅 叶片）
图1-5叶片正面 图1-6叶片反面
GM A10 Motor card set (通用A10 通风格栅 电机卡套）
图1-7电机卡套
GM A10 Motor (通用A10 通风格栅 电机） Assembly （电机卡套与电机）
图1-8 电机 图1-9 电机卡套与电机组装
二、GM A10 通风格栅材料分析
A10 通风格栅各个部件所使用的原材料都为PP+GF30，如图2-1所示，下面对材料进行详细的分析与介绍。
图2-1 PP实物图
PP塑料，化学名称：聚丙烯
比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220℃ 。
PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形。
PP的加工温度在200-300℃左右较好，它有良好的热稳定性（分解温度为310℃），但高温下（270-300℃），长时间停留在炮筒中会有降解的可能。因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低，所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性，改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50℃范围内。PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP在熔化过程中，要吸收大量的熔解热（比热较大），产品出模后比较烫。PP料加工时不需干燥，PP的收缩率和结晶度比PE低。
PP用于汽车工业具有较强的竞争力，但因其模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作汽车配件，轿车中使用的均为改性PP产品，其耐热性可由80℃提高到145℃~150℃，并能承受高温750~1000h后不老化，不龟裂。所以改性PP用作汽车配件具有十分广阔的开发前景。
通过综合比较，我们发现在PP中加入30%的玻璃纤维后，产品的质量可以达到最好。如表2-1为玻纤增加PP料的信息、图2-2为玻璃纤维，而图2-3为加入玻璃纤维的材料，图2-4则是在PP GF30的基础上加入了黑色素。下表2-1即为玻纤增强PP后的性能参数：
表2-1玻纤增强PP性能参数表
玻纤增强PP
主要特征 主要应用
通用性 注塑成型
优良的力学性能 汽车零部件
优良的耐热老化性能 扇叶
符合GM标准GMP.PP.017 结构支架
性能 测试标准 测试条件 国际单位 典型值
机械性能
拉伸强度 D638 10mm/min Mpa 78
伸长率 D638 10mm/min % 3
弯曲强度 D790 2mm/min MPa 106
弯曲模量 D790 2mm/min MPa 5000
悬臂梁缺口冲击强度 D256 3.2mm,23℃ J/m 100
热性能
热变形温度 D468 0.45MPa，6.4mm ℃ 156
1.80MPa,6.4mm ℃ 148
其他
比重 D792 23℃ g/cm3 1.12
玻纤含量 / / % 30
熔体流动速率 D1238 230℃，2.16KG g/10min 2~6
模温设定Molding Temperature（C°）
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