Belangrijkste technische punten van GMT Automotive Molding Tooling

Thermoplastische GMT-glasvezelmat-versterkte composieten, met hun uitstekende voordelen op het gebied van lichtgewicht, slagvastheid en recycleerbaarheid, zijn op grote schaal toegepast in grote structurele componenten voor nieuwe energievoertuigen, zoals accuschermen, bodembeschermers en front--modules. In tegenstelling tot het traditionele thermohardende SMC-persgietproces, maakt GMT-gieten gebruik van een procesroute waarbij het plaatmateriaal extern wordt voorverwarmd en de matrijs wordt gekoeld voor het vormen, wat speciale eisen stelt aan de stijfheid van het gereedschap, temperatuurcontrolesystemen, afschuifstructuren en automatiseringscompatibiliteit. Dit artikel richt zich op grote GMT-componenten voor de auto-industrie en presenteert het structurele ontwerp van thermoplastische gietgereedschappen, belangrijke punten van temperatuurregeling, veelvoorkomende problemen en bijbehorende oplossingen voor procesoptimalisatie.

 

I. Algemene structuur van de werkinrichting (grote auto-onderdelen)

 

1. Bekistingsframe lichaam

Materiaal: P20 / 718H gehard staal met HRC30 - 36 hardheid. Verdikt frame en verstevigingsribben aan de achterkant om 10 - 20 MPa hoge druk te weerstaan ​​en te voorkomen dat grote- mallen door druk vervormen.

Het oppervlak van de vormholte wordt gepolijst met Ra0.8 - 1.6 μm; de trekhoek is 3 graden - 5 graden om krassen op het oppervlak te voorkomen tijdens het uit de vorm nemen van grote onderdelen; precisiegeleidepennen en geleidehulzen + positioneringspennen om de sluitspleet te controleren en flits te onderdrukken.

Scheerrand: rekbare verticale snijrandstructuur, direct afschuiven in de mal, waardoor het daaropvolgende trimproces wordt verminderd en de dikte van de flits wordt geregeld.

· Uitwerpsysteem: synchrone uitwerping op meerdere- punten, waardoor kromtrekken tijdens het uitwerpen van grote- onderdelen wordt voorkomen; kan worden geïntegreerd met vacuümafzuiging om de oppervlaktekwaliteit te verbeteren.

 

2. Thermisch managementsysteem [De kern van GMT-tooling]

Het belangrijkste verschil tussen GMT en SMC: SMC-matrijzen worden continu verwarmd; GMT werkarmaturen zijn vooral bedoeld voor koeling.

1. Gepartitioneerd koelwatercircuit met hoge-stroom en diep-gat (essentieel voor grote onderdelen)

Voor grote stukken groter dan een meter kunnen de verschillen in koelsnelheid in verschillende wanddiktes en ribposities gemakkelijk restspanningen en kromtrekkende vervorming veroorzaken; Door gebruik te maken van gepartitioneerde, onafhankelijke temperatuurregeling kunnen belangrijke gebieden worden gemaakt om conforme koeling uit te voeren, een evenwichtige warmteafvoer te bereiken en de dimensionele stabiliteit te garanderen.

1. Lokale hulpverwarming: elektrische verwarmingsbuizen kunnen worden geconfigureerd in het installatiegebied van de ingebedde onderdelen en in de dikke ribben om voortijdige koeling en materiaaltekorten te voorkomen.

Werktemperatuur van de matrijs: 60 - 90 graad; Voorverwarmen buiten de plaatmateriaaloven: 170 - 190 graden, het overschrijden van de 230 graden is strikt verboden om degradatie van de PP-matrix te voorkomen.

3. Geautomatiseerde aanpassingsinterface

· Gereserveerde interface voor materiaalbehandeling voor de mechanische hand- en plaatpositioneringslimietblokken;

· Geïntegreerd oliecircuit en luchtcircuit; compatibel met tonnage hydraulische pers: 1600 - 4000t grote hydraulische pers.

 

 

II. Belangrijkste kenmerken van typische GMT-componenten en gereedschappen voor de automobielsector

 

 

GMT-onderdelen	Belangrijke punten bij het ontwerpen van werkkleding
Beschermhoes voor batterijpakket	Grote-vlakke plaat + dichte verstevigingsribben; zonekoeling; vormframe met hoge stijfheid; meerdere uitsteeksels voor installatie; bij-het trimmen van mallen
Beschermplaat voor de onderkant van de auto	Hoge aspectverhouding, dunne wand; controle kromtrekken; vacuüm uitlaat; lage flens
Modulebeugel aan de voorkant-	Meerdere ingebedde onderdelen; complexe concaviteiten en convexiteiten; het beheersen van de materiaalstroom en het beschermen van vezels tegen overmatige schuifkracht
anti-botsstraal	Structurele componenten met dikke- secties; Voldoende drukbehoud; Evenwichtige koeling om impactprestaties te garanderen

 

III. Belangrijkste verschillen tussen GMT Tooling en SMC Tooling

 

 

project	Thermoplastisch GMT-gereedschap	Thermohardende SMC-gereedschappen
Vormingsprincipe	Het plaatmateriaal wordt buiten de oven voorverwarmd en de mal koelt af en stolt (fysieke faseverandering)	De mal wordt continu verwarmd en de hars ondergaat chemische uitharding en verknoping-.
temperatuurcontrolesysteem	Er wordt voornamelijk gebruik gemaakt van zonekoeling	Continue verwarming (hete olie / elektrische verwarming)
vormcyclus	45-90 s	3-6 minuten
materiaal recycling	De componenten kunnen worden vermalen en hergebruikt.	niet recyclebaar
Mislukkingsrisico	Vermoeidheid tijdens de koude en warme cyclus, verstopping van de waterwegen, slijtage van de mesrand	Oxidatiecorrosie bij hoge- temperaturen

 

IV. Veelvoorkomende fouten bij grootschalige GMT-tools en ontwerpvermijdingsmaatregelen

 

Vervorming van onderdelen, maatafwijking:De hoofdoorzaak is ongelijkmatige koeling; oplossingen: gedeelde koeling, gevormde waterkanalen, optimalisatie van wanddikteverschil, redelijke marge voor krimp.

Stoornis in de vezelstroom en onvoldoende lokale sterkte:Beperking van de plaatsing van grondstoffen; Gesegmenteerde controle van de sluitsnelheid van de mal om te voorkomen dat vezels ernstig worden weggespoeld en verplaatst.

Overmatige vliegende rand:Verbeter de stijfheid van het malframe; de positioneringsnauwkeurigheid van de geleidekolommen verbeteren; optimaliseer de opening van de schaarmessen

.Scherpe rand verslijt snel:Lokale afschrikharding van de snijkant.

Vervorming tijdens het ontvormen:Voer meerdere synchrone extrusies uit en stel een geschikte trekhoek voor de mal in.

 

 

V. Volledige GMT-vormprocesstroom

Snijden van GMT-plaatmateriaal → Voorverwarmen in heteluchtoven op 170 - 190 graad → Automatisch handmatig voert het materiaal snel in de werkstukholte → Snelle sluiting van de hydraulische pers → Hoge- drukbehoud (10 - 20 MPa) → Koelen en vormen in de mal → Inwendig knippen en trimmen → Synchroon uitwerpen → Verwijdering van het onderdeel en toegang tot de volgende cyclus.