Análise do processo e ciclo de fabricação de peças internas automotivas: o papel principal da fabricação de moldes de injeção de precisão

Na indústria automotiva, a qualidade das partes interiores afeta diretamente a experiência de condução e a imagem da marca. Como um link crítico na produção de interiores automotivos, a fabricação de moldes de injeção de precisão passa por todo o processo do design ao produto acabado, com seu nível técnico determinando a precisão, a textura e a eficiência da produção dos componentes internos. Este artigo detalha os processos de fabricação e o ciclo de peças internas automotivas, revelando o papel central dos moldes de injeção de precisão.

1. Tipos principais e propriedades do material de peças internas automotivas

As peças internas automotivas incluem painéis, acabamentos por porta, consoles centrais, aberturas de ar, etc., feitas principalmente de polímeros como polipropileno (PP), butadieno de acrilonitrila (ABS) e policarbonato (PC). Esses materiais requerem moldagem por injeção de precisão, com a precisão do projeto de molde controlada em 0,01-0,05mm para garantir replicação precisa de curvas complexas, estruturas de estalos e acabamentos de couro/textura. Por exemplo, os moldes para peças decorativas de madeira de alta qualidade devem integrar sistemas de corredor quente e circuitos de resfriamento de precisão, impondo requisitos estritos à precisão da usinagem.

2. Processo principal: Fluxo de trabalho de fabricação de moldes de injeção de precisão

1. Estágio de projeto de molde (2-4 semanas)

Usando software como UG e MoldFlow para modelagem 3D e análise de fluxo de molde, concentrando -se na otimização de posições da porta, sistemas de refrigeração e compensação de retração. Este estágio requer confirmação repetida dos padrões de tolerância à GD&T com OEMs, especialmente para dimensões críticas da montagem (por exemplo, lacuna ≤0,3 mm). Caso em questão: o design do molde do painel de uma montadora alemão usou a simulação de CAE para prever posições da linha de solda, adicionando proativamente os slots de ventilação no núcleo do molde para evitar defeitos de moldagem.

2. Estágio de usinagem de precisão (4-8 semanas)

Utilizando centros de usinagem de cinco eixos (precisão ± 0,005 mm), usinagem de descarga elétrica (EDM, rugosidade da superfície RA≤0,2μm) e EDM de fio lento (erro de perpendicularidade ≤0.001mm/m). Os principais componentes como controles deslizantes e levantadores sofrem tratamento térmico (dureza HRC52-56) e inspeção de dimensão completa via máquinas de medição de coordenadas (CMM). Tome os moldes de ventilação de ar como exemplo-suas estruturas联动(Linkage) multi-lâminas requerem moagem de precisão para precisão do movimento, com mais de 80 operações de usinagem por conjunto de moldes.

3. Conjunto e depuração do molde (2-3 semanas)

Após a montagem do modelo, a moldagem por tentativa é realizada usando máquinas de injeção (força de fixação de 500-2000 toneladas) para produzir primeiros artigos e detectar problemas como flash, marcas de pia e deformação. A depuração pode envolver várias modificações de molde (por exemplo, superfícies de cavidade de polimento, ajustando os canais de resfriamento) até que os padrões de produção em massa sejam atendidos. As estatísticas mostram que os moldes de alta qualidade normalmente requerem ≤3 testes, enquanto os moldes de baixo custo podem precisar de mais de 10 ajustes.

3. Gerenciamento de ciclo total da linha do tempo de produção de interiores automotivos

1. Ciclo de desenvolvimento de moldes (8-16 semanas)

Representando 40% a 60% da linha do tempo total do projeto, principalmente restrita pela dificuldade de usinagem de estruturas complexas. Por exemplo, os moldes do console central com iluminação ambiente (integrando guias de luz óptica) estendem o tempo de desenvolvimento em 30% em comparação com acabamentos padrão.

2. Estágio de moldagem por injeção (30-120 segundos por parte)

Máquinas de injeção de alta velocidade combinadas com robôs automatizados permitem a produção contínua 24/7. Os moldes de precisão têm uma vida útil de ≥500.000 ciclos, com os moldes de ponta atingindo mais de 1.000.000 de ciclos para produção estável em massa. Parâmetros como pressão de injeção (80-150MPa) e temperatura de fusão (220-280 ℃) devem ser controlados para manter a flutuação da taxa de encolhimento dentro de ± 0,5%.

3. Pós-processamento e montagem (1-2 semanas)

Envolve tratamentos de superfície como pintura, eletroplicação e termoformagem, além de montagem com componentes como arnês de fiação e snaps. Por exemplo, os painéis suaves usam decoração em moldura (IMD) para decoração gráfica, exigindo precisão de posicionamento ≤0,2 mm dependente do sistema de posicionamento de precisão do molde.

4. Inspeção e entrega de qualidade (1-2 semanas)

Os processos incluem medição CMM, inspeção visual (iluminação 1000lux) e teste funcional (por exemplo, força de inserção SNAP 10-15N) para atender aos padrões da IATF 16949. Os produtos qualificados são embalados antiestáticos e entregues através dos modelos JIT (just-in-time) da OEMS.

4. Valor de otimização dos moldes de injeção de precisão no ciclo de produção

A adoção da tecnologia de resfriamento conforme (melhorando a uniformidade da temperatura do molde em 40%) e os sistemas inteligentes de monitoramento de moldes (tempo de resposta de aviso de falha <2 segundos) pode reduzir o tempo de moldagem por tentativa em mais de 30% e reduzir o tempo de inatividade da produção. Os dados de um fabricante líder de molde chinês mostram que seus moldes de precisão aumentaram o rendimento de primeira passagem de 85% para 98% e diminuíram os ciclos gerais de produção em 25%.