3D打印技術(shù)在汽車安全氣囊模具上的應(yīng)用

影響汽車購買的因素除了汽車的外觀、價(jià)格、性能以外，汽車遭遇事故其安全配置是每一個(gè)購買者首要考慮的問題。而在汽車安全配置中最為重要典型的就是安全氣囊系統(tǒng)。安全氣囊系統(tǒng)是一種被動安全性的保護(hù)系統(tǒng)，它與座椅安全帶配合使用，可以為乘員提供有效的防撞保護(hù)。在汽車相撞時(shí)，汽車安全氣囊可使頭部受傷率減少25%，面部受傷率減少8 0%左右。

因此安全氣囊的質(zhì)量問題一直是每個(gè)汽車制造商必須注重的問題，因?yàn)檫@一項(xiàng)關(guān)乎消費(fèi)者的生命安全。當(dāng)汽車安全氣囊能夠準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確的打開時(shí)，從高處落下的西瓜能夠完好安穩(wěn)的落在氣囊上。但當(dāng)西瓜落下，安全氣囊稍微晚了幾秒鐘打開，西瓜落下被撞擊的崩裂開來。如果這個(gè)西瓜是駕駛者的頭部？后果可想而知。所以：安全氣囊的好壞直接關(guān)系到是否能在安全。

那么如何高效的制造出質(zhì)量精良的安全氣囊產(chǎn)品是擺在眼前的首要問題。在模具產(chǎn)品制造中，汽車安全氣囊的制作難度是業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為較高的，首先傳統(tǒng)水路無法深入深筋位，冷卻時(shí)間非常長，其次，產(chǎn)品內(nèi)部復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量難以精準(zhǔn)把控。

安全氣囊模具產(chǎn)品：1、產(chǎn)品兩側(cè)有較多的深筋位，無法走水路；2、筋位處需要較長時(shí)間冷卻，成型周期較長。那么如何解決上述項(xiàng)目難點(diǎn)，毅速設(shè)計(jì)師采用兩種方式：精準(zhǔn)突破，隨形冷卻。

一、精準(zhǔn)突破

我們知道汽車安全氣囊模具產(chǎn)品兩側(cè)具有較多的深筋位，這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致我們無法將模具這塊區(qū)域設(shè)計(jì)水路。為了能夠使產(chǎn)品型腔內(nèi)無任何冷卻盲點(diǎn)，冷卻均衡，提高產(chǎn)品良率。毅速的設(shè)計(jì)師采用鑲件的方式，將安全氣囊模具拆分成一個(gè)個(gè)鑲件，進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，將每一塊局部都能設(shè)計(jì)出隨形水路。

而這樣設(shè)計(jì)的效果我們可以從以下汽車安全氣囊的型腔界面處的模流分析圖得到一些具體的數(shù)據(jù)。

模具-型腔界面處 (平均）溫度模流分析圖

通過拆鑲件走水路的方式，此深筋位處模具-型腔界面處溫度，普通水路位110.1℃，隨形水路為81.17℃，3D打印水路比普通水路低26.2%（28.93℃）。由此可見，它能夠有效的降低模具型腔內(nèi)溫度，有利于使產(chǎn)品均勻冷卻，提高產(chǎn)品良率。

二、隨形冷卻

前文提過，汽車安全氣囊模具制作難度是公認(rèn)為難度較高的。首要問題就是不易冷卻，制作周期漫長，生產(chǎn)效率低下。毅速針對項(xiàng)目難點(diǎn)，決定采用3D打印技術(shù)，讓“難點(diǎn)變優(yōu)勢”。

冷卻慢，周期長，其原因在于模具水路系統(tǒng)無法深入筋位底部，冷卻水路無法到底，自然冷卻時(shí)間慢，生產(chǎn)周期長。毅速通過設(shè)計(jì)橢圓形扁水路，深入到筋位底部，保證水路能夠覆蓋產(chǎn)品任意一處。從而加速冷卻效率，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

我們可以通過模流分析圖得到汽車安全氣囊運(yùn)用傳統(tǒng)水路與3D打印技術(shù)制作的隨形水路冷卻時(shí)長的對比。

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