1．概述　　 　　

　　撕裂盒塑料制品里存放了安全氣囊惋肾，是轎車方向盤的安全防護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)件挪确。它由撕裂蓋和盒座兩個注射件裝配而成。它們的塑料材料選擇暖夭、相互間的聯(lián)接設(shè)計及撕裂溝的布置和結(jié)構(gòu)锹杈，都要確保在高壓脹大時撕裂盒開裂，氣囊彈出迈着。制品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜竭望，要求功能和性能可靠。因此裕菠，注射模設(shè)計必須采用熱流道技術(shù)咬清，并進(jìn)行充模流動分析，保證注射成型的制品質(zhì)量奴潘。 　　

　　2．安全氣囊防護(hù) 　　

　　各國生產(chǎn)的中高級轎車大多數(shù)都裝有安全氣囊旧烧。駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤的襯架內(nèi)，方向盤撕裂盒上標(biāo)有“SRS”或“Airbag”画髓。安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)(Supplemental Inflatable Restraint System掘剪，SRS)主要由傳感器、微處理器奈虾、氣體發(fā)生器和氣囊等部件組成夺谁。傳感器和微處理器判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號以息。氣體發(fā)生器根據(jù)信號產(chǎn)生點火動作固荷。點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹兴题，其容量約50至90升不等应婴。氣囊膨脹力脹破撕裂蓋。將撞擊力均勻地分布在駕駛員頭部和胸部蜀短。 　　

　　安全氣囊的傳感器必須有足夠的撞擊力才能啟動開關(guān)悠衔。這個撞擊力約等于以時速25～50km碰撞固定物所產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)汽車高速碰撞時趋奸，傳感器就可檢測到車速突然減速锡褂，并將這一信號迅速傳遞給控制電腦確認(rèn)后，才會引爆安全氣囊包內(nèi)的電熱點火器群鞭，使氣囊發(fā)生迅速膨脹估褐。氣囊還設(shè)有安全閥，當(dāng)充氣過量或內(nèi)壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體刃纽，避免將乘客擠壓受傷酝侯。還必須在發(fā)生汽車碰撞后的0.01s內(nèi)微處理器工作，0.03s內(nèi)點火裝置啟動烫止，0.05s內(nèi)高壓氣體進(jìn)入氣囊蒋荚，0.08s內(nèi)氣囊向外膨脹，突破撕裂蓋馆蠕。0.11s內(nèi)氣囊完全脹大期升，貼護(hù)在人體上。這樣互躬，駕車者才會被氣囊保護(hù)播赁。 　　

　　2.1 安全氣囊盒設(shè)計 　　

　　方向盤安全氣囊盒由撕裂蓋和盒座聯(lián)接而成。安全氣囊盒安裝在駕駛員的方向盤中央的支架內(nèi)吼渡。高壓氣體進(jìn)入氣囊到完全脹大只有0.06s容为。必須保證安全氣囊盒上的撕裂蓋，被充氣氣囊頂破寺酪，并讓其彈出脹大坎背。而盒座不能有破潰。撕裂蓋與盒座的彈性卡夾聯(lián)接必須牢固寄雀。在氣囊膨脹時沼瘫，不能有撕裂蓋與盒座塑料破碎飛出，導(dǎo)致駕駛員受到意外的傷害疑惨。而且房包，撕裂盒與方向盤的襯架也必須牢固聯(lián)接，不能讓氣囊與撕裂盒一起飛出估掐，擊傷駕駛員他案。 　　

　　盒內(nèi)氣囊高壓膨脹時，蓋塑件破潰口的形狀取決于撕裂蓋里壁的撕裂溝分布和結(jié)構(gòu)船酗。撕裂溝總長達(dá)540mm质驻，中央有周角270°的圓周溝槽，又有四條長50mm溝槽徑向輻射分布收泥，還有四段相互不連續(xù)的外周邊溝槽汁匪。氣囊充氣沿溝撕裂時，蓋塑件像花瓣一樣開放琐店，開裂片與蓋連在一起贩俺，無破碎的塑料片艘珊。 　　

　　為讓氣囊彈出，撕裂蓋壁厚3mm洋魂。撕裂溝尖端寬度控制在0.4mm绷旗。撕裂溝底壁厚0.5mm，并要求底壁厚在全長上誤差小于±0.05mm副砍。高精度的撕裂厚度才能保證開裂快速反應(yīng)衔肢。撕裂溝的斜錐角度控制在32°±2°。 　　

　　2.2 撕裂蓋和盒座的材料 　　

　　撕裂蓋采用聚烯烴系熱塑性彈性體TPO新材料豁翎。利用它的彈性模量低角骤、易撕裂，又有良好彈性心剥，當(dāng)氣囊在膨脹的時候不會損壞氣囊邦尊。撕裂蓋彈性體邵氏硬度D37。23℃下刘陶，斷裂伸長率560%;彎曲彈性模量205MPa;剪切強(qiáng)度14MPa胳赌。盒座用PA66+40%GF。經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)后的聚酰胺匙隔，彈性模量高達(dá)6340～11400MPa疑苫，是撕裂蓋材料的幾十倍。剛硬的盒座壁厚平均3.2mm纷责。在高壓充氣時恒建，確保不會破碎。 　　

　　2.3 彈性卡夾聯(lián)接 　　

　　為適應(yīng)轎車裝配流水線的快裝要求剿哪，撕裂蓋與盒座裝配差赂，及撕裂盒與方向盤襯架裝配，均采用懸臂彈性卡夾主厅。利用懸臂柱條的凸起產(chǎn)生的彎曲彈性變形拨俏，使一個塑料件上彈性柱條卡入另一個塑件的方孔槽內(nèi)。 　　

　　為確保氣囊充氣時柱條不被拉斷咒祠，懸臂彈性柱條設(shè)計在高強(qiáng)度的盒座上智复。盒座與撕裂蓋之間彈性卡夾聯(lián)接有13條之多。蓋座與方向盤襯架之間萌琉，彈性卡夾的聯(lián)接方孔槽設(shè)計在玻纖增強(qiáng)的盒座上光樱。并在兩個方孔中放置1mm厚的金屬嵌件。為保證給彈性柱條在快裝中引導(dǎo)和定位咧饭，還設(shè)計了定位銷尿愿，導(dǎo)向的邊槽。這使模具結(jié)構(gòu)上既有外滑塊側(cè)抽栏渺，見圖3所示呛梆，又有對內(nèi)孔的滑尺里側(cè)抽锐涯。 　　

　　3．注射模設(shè)計 　　

　　考慮注塑件有快裝要求，尺寸精度高削彬，撕裂蓋和盒座都是一模一件的注塑模全庸。這兩副模具的成型零件秀仲，都用德國1.2738預(yù)硬化鋼制造融痛。即德國牌號40CrMnNiMo8 6 4，相當(dāng)于P20+Ni神僵。成型零件表面硬度HRC30～34雁刷，以達(dá)到使用壽命50萬次。撕裂蓋又稱方向盤的裝飾蓋保礼。其模具的型腔面皮紋腐蝕后沛励，氮化處理。 　　

　　3.1 采用熱流道技術(shù) 　　

　　撕裂蓋和盒座兩副注射模炮障，都采用單點的熱流道噴嘴目派。撕裂蓋的型腔充填體積155cm3，盒座的型腔體積187cm3胁赢，流程比都較小咧歪。因此按慣例，這兩副模具不使用熱流道技術(shù)欠杀。應(yīng)用熱流道噴嘴能減少塑料熔體在流程中的壓力損失厦湘，有利于注射和保壓壓力的傳遞。使冷卻固化后塑料制品的密度均勻讯策。這對于提高塑件尺寸精度有益哺里。對撕裂溝底的破裂;懸臂彈性柱條的拉伸強(qiáng)度有利。 　　

　　3.2 采用計算機(jī)模擬的模流分析技術(shù) 　　

　　熱流道噴嘴及其主流道型澆口购烹，連接三個徑向的冷流道和側(cè)澆口骄鸽。熱流道保持了塑料處于熔融狀態(tài)，對型腔的壓力傳遞良好底教。在1.615s熔體充填完成時铅粉，盒座型腔的壓力如圖6。澆口附近有最高壓力23.6MPa繁触。最遠(yuǎn)料流末端壓力11.4～16.3MPa栓稻，其它料流末端壓力20.3～22.3MPa，壓力降都較小句惯。再經(jīng)保壓和冷卻后土辩，盒座的材料密度均勻。 　　

　　用軟件貯有的熱塑性塑料彈性體TPO的性能數(shù)據(jù)運行抢野。注塑件的溫度分布拷淘。塑件各處只有2～3℃的溫差各墨。因為彈性體的斷裂伸長率很大，澆口中料頭不容易拉斷启涯”岫拢客戶建議澆口置于撕裂蓋的側(cè)壁，利用脫模頂出將澆口剪斷结洼。澆口置于中央黎做，型腔內(nèi)的溫度和壓力分布均勻。而且型腔中的空氣被壓縮至分型面和頂桿位置松忍，有利排氣蒸殿。采用噴嘴是有頂針的小澆口，只要澆口區(qū)溫度恰當(dāng)鸣峭，澆口料頭拉斷順利宏所。又由于澆口孔設(shè)在型腔的模板上，塑件表面留下痕跡很小音虹。也沒有肉眼可見的流動痕和起層等不良現(xiàn)象穴示。 

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