基于单片机的远程灯控箱系统

摘要:对卡车翼子板滚塑成型原料、工艺条件、制件和棋具设计进行了研究。采用热氧老化法确定高密 度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯（LLDPE)的最佳共混配比；通过研究加工热稳定性和制件的抗 冲击择度两項指标确定最佳工艺条件;对制品结构及成型棋具进行了优化设计,并进行了实验研究。结 果表明：LLCPE/HDPE= 70:30可作为滚塑成型原料；最佳成型时间15 min,最佳成型溫度290 C ;制件 壁厚为6 mm,近距平行壁距离为3倍壁厚，圓角处内表面半径为6.5 mm,外表面半径为3.2 mm，加择 筋采用高度较小的多条平式加》筋;棋具为铸铝合金材质。

关键词:卡车翼子板;滚塑成型;冲击强度;制品设计;模具设计-

滚塑成型是将定量的糊状或粉状树脂加人 模具中，通过对模具的加热及纵横向的双轴旋 转，使物料均勻地涂覆在整个模具上，冷却后打 开模具，即可得到所需制品[1]。该工艺相对于 挤出、注塑和吹塑等工艺而言,具有设备和模具 投资少，适合于大中型或形状复杂塑料制品的 生产，产品几乎无内应力等优点。汽车大型结 构件滚塑成型技应用目前在我国尚属空白， 有关滚塑成型原料、工艺和模具等方面有许多 值得探讨和研究的问题。文献[2]提出了滚塑 工艺对聚乙嫌树脂的具体要求,文献[3,4]对模 具的传热和轴对称模具进行了研究,文献[5]提 出了模具设计的基本原则,文献[6,7]对用髙密 度聚乙烯树脂改性的线性低密度聚乙烯 (LLDPE)进行了研究。本文根据滚塑成型的 特点[8]及卡车翼子板的使用要求，对卡车翼子 板滚塑成型技术进行了研究，在国内首次生产 出符合批量生产要求的卡车翼子板实验件。

1实验部分 1.1原料及设备

LLDPE：齐鲁石油化工公司，DFDA-7068
型,熔体流动速率0.9 g/10 min,密度0.920 g/ cm3,冲击强度105 MJ/m2;HDPE:辽阳石油化 学纤维工业公司，GB>7750型,熔体流动速率 27 g/10min,密度 0.958 g/cm3,缺口冲击强度 2.8 kj/m20

试验设备••热氧老化箱(KY4001-A/B型）， 双辊混炼机（TR-502-B型），平磨式磨粉机 (FDM250 型），滚塑试验机（Caccial400A 型）， 冲击试验机（XCJ-40型），熔体流动速率 (MFR)测定仪(CEAST6841),成型模具。

1.2试验方法

(1)选取五种共混配比分别为LLDPE/ HDPE=85:15,80:20,75:25,70:30,65:35,60 :40的原材料。用双棍混炼机混炼出五种配方 的共混料,各制成若干个20 mm X 30 mm X 5mm的板材，进行热氧老化实验，比较各共混 料的热稳定性，从而选出最佳配方。

(2)在加热温度分别为250 t：、270 t： ,290 t：和310 t：，加热时间分别为5 min、10 min、15 min、20 min-,25 min 和 30 min 下，用滚塑成型 试验机制备330 mmX 300 mmX 100 mm的长

方体制品。从滚塑制品上切下缺口冲击强度试 样，试样缺口为45°夹角、3 mm深、0.25 mm尖 角半径，然后分别在20 X：和-20 1C的试验温 度下测试，并将测试结果进行分析。

(3)在长方体制品横切面和内表面上分别 进行溶体流动速率(MFR)测定，并进行制品不 同部位树脂原料的加工热稳定性分析。

(4)自行设计并加工卡车翼子板及其模具, 检査制品的整体成型性,观测制件有无缩痕、翘 曲,外表面是否光滑美观,剖分制件后检査制件 内表面有无氧化现象和气泡存在,在夹角处是 否出现粉末“架桥”等。

(5)在生产的卡车翼子板产品中，随机抽取 三个制品,在选定的位置(如Fig. 1所示）裁剪 下冲击试验无缺口样条，测定其冲击强度。
Fig. 1 Numerical simulated assembling figure of truck fenda*

1.3卡车翼子板实验制品设计

(1)制品壁厚设计:在本制品设计中,根据 滚塑制品的壁厚设计准则,设计翼子板壁厚为 6 _，除圆角外，限定本制品的壁厚误差在土 15%以内。

(2)近距平行壁设计:翼子板结构的特点是 两个壁面平行，距离比较近，并且形成了较深的 凹槽。如果这两个壁面间的距离很小,将不利 于树脂的流动,就很容易引起壁厚不均匀的情 况,内部出现孔隙,外部缩痕,并导致内应力和 变形的产生。因此选定近距平行壁结构的两个 壁面间的距离为3倍壁厚。

(3)制品圆角半径:滚塑制品大的圆角半径 不仅有利于均匀分散应力,增加制品强度,而且 还能改善树脂原料在模腔中的流动。选取内表 面半径为6.5 外表面半径为3.2 _。

(4)加强筋:卡车翼子板具有大平面结构, 在滚塑成型的冷却阶段，大平面处易被拉离模
腔表面,极易造成制品翘曲。选用平式加强筋， 筋的宽度取制品壁厚的4倍以上;多条加强筋 结构中筋的高度取制品壁厚的2倍。

1.4卡车翼子板滚塑成型实验模具设计

在进行卡车翼子板模具设计时,主要应满 足以下要求:（1)模具具有较好的导热性能，使 热量能较快地传递到模具内部树脂原料;(2)模 具能够承受反复的加热和冷却操作而不变形;

(3)模具上安装通气管，以平衡模具内外压力， 防止加热时溢料或是冷却时形成部分真空。据 此，选取铸铝合金为卡车翼子板模具材料,并选 壁厚为5_。通过分型面、连接处、棱与圆角 的设计和表面处理技术的研究,设计的卡车翼 子板滚塑成型模具如Fig. 2所示。
Fig.2 The mold of truck fender
2结果与讨论

2.1原料配方及预处理方法的确定

从1.2节所给出的五种配方中进行选择， 结果表明,LLDPE/HDPE = 70:30的共混料热 稳定性最好,适合于滚塑成型加工;由于共混原 料粒度控制在35 mesh到60 mesh之间，形状 为菱形,并未出现比表面积较小,传热较差的圆 形,所以在剖分之后的制件中并未发现粉末“架 桥”和大气泡等缺陷。

2.2加热温度和加热时间的确定

(1)试样在20 1C和-20 1C的冲击试验结 果如Fig. 3和Fig. 4所示。

从Fig.3可以看出，试样的冲击强度随温 度的升高呈稳定上升的趋势。这是因为树脂材 料从低强度、熔融不完全的状态转变成了固化 良好的高强度状态，材料的结构发生了根本性 的改变,当材质变得均匀,无气泡,无降解时,试