小批量塑件的模具技术在汽车中的应用
来源:《模具制造》月刊 | 作者:徐以国, 王伟国, 向良明(泛亚汽车技术中心有限公司) | 发布时间: 2022-01-27 | 866 次浏览 | 分享到:

【摘要】以整车内饰作为着力点, 创新性的构建了面向小批量塑件的模具技术支持规范, 通过 “模具型腔型芯分块式加工” 、 “斜顶滑块结构简化” 、 “冷却系统构建” 、 “表面处理简单化” 、 “标准化借用” 以及 “热流道模块化选用” , 对小批量塑件的模具结构进行了优化。实践证明, 采用小批量塑件的模具技术有效降低了模具的开发周期与开发成本, 是助力内饰件价值突破的有效途径。

关键词:汽车;小批量;模具技术;价值突破

1 引言

随着全球经济发展放缓, 继2018年我国汽车行业的首次负增长以来, 我国汽车的产销数量连续两年下滑 [1] 。尽管车企通过自身调节产能、 终端促销去库存等措施, 销量下滑有收窄趋势, 但整体销量仍处于低迷状态。同时, 购车的主体也从70、 80后逐步转移到90后以至00后中, 消费者对个性化和多样化的需求越来越高 [2] 。面对这一趋势, 传统的大批量策略已经无法满足消费者的个性化需求, 为消费者进行小批量个性化定制汽车产品将为企业带来新的机遇与竞争优势 [3] 。

模具作为塑件的母体, 是一切创新的根源, 好的模具是保证好的质量的前提, 同时模具也是投资的大头、 整车开发成本中重要的组成部分。常规的模具策略一般以满足数十万量纲为前提 (例如PP注射模要求满足50万次量纲 [4] ) , 要求模具寿命较高, 稳定性较好, 但模具投资较大, 开发周期长, 面对小批量生产时无法满足项目开发进度, 同时也会造成成本与资源的浪费。如何在保证塑件质量的同时, 控制小批量个性化定制过程中的模具投资成本以及模具开发时间, 是提升竞争力有效的途径。本文以汽车内饰为例, 探讨小批量塑件的模具技术在汽车中的应用。

2 面向小批量塑件的模具开发技术

随着车企车型策略的调整, 部分高配及限量定制版车型只有几千辆的需求, 如果采用常规模具成型,则是大大的过设计和浪费。因此需要根据项目规划,若是小批量车型, 则需要构建小批量塑件的模具技术规范。结合具体的塑件寿命需求, 打破常规模具设计方法, 将模具的结构大幅简化, 避免以往模具一刀切的概念, 助力开发成本的大幅降低。

2.1 大中塑件型腔、 型芯分块式加工

一般型腔型芯有整体式和组合式两种类型。整体式型腔和型芯由模具钢整体加工而成, 如图1所示,整体式结构简单、 无拼接位置、 强度大、 刚性好, 不易发生变形, 适用于形状简单的中小型产品。组合式型腔和型芯通常采用镶嵌的方式进行组合, 镶件可单独加工, 提高模具整体的加工速度。镶件组合式能够改善模具的加工工艺性, 节省优质钢材。镶件可以使用与动模/定模不同的钢材, 可以解决因产品复杂, 模具整体无法加工的难题, 提高模具可加工性。针对成型过程中容易磨损的部分, 可以做成镶件进行组合, 以便于后期产品成型过程中可及时更换。此外, 采用组合式模具还可以实现较容易的控制温度, 减少热处理变形等等。图2所示为组合式模具型芯, 镶件组合式适用于形状复杂的塑件。