汽车门板和保险杠的注塑缺陷如何解决?
汽车行业中有相当一部分的部件是通过注塑方式来成型的,像汽车门板顶杆、汽车保险杠、汽车格栅等大型尺寸注塑件都有对应的专用注塑机可以选择。注塑固然具有成型方便、快速和制造成本低的优点,但同时也具有一些注塑特有的缺陷,尤其是大尺寸注塑件的缺陷,下文总结了4个常见缺陷分析与改善方案:
汽车门板顶杆印
汽车一般包含左、右、前、后总成4个门板,一般采用PP作为材料,表观质量要求很高。
名称 | 汽车门板 |
材料 | PP |
颜色 | 灰色 |
注射压力 | 40MPA |
进胶方式 | 侧浇口 |
重量 | 1400G |
保压压力 | 18MPA |
表 汽车门板材料主要工艺参数
下图为汽车门板顶杆印缺陷照片。顶白位置对应背面有圆形的顶杆,此处的顶杆印影响汽车门板的美观,是不可接受的表观缺陷。
图 顶杆印缺陷
1、缺陷原因分析
产生顶杆印记的主要原因是顶杆施力过大,造成制品顶杆位置的表观缺陷。
2、改善措施
通过模具结构和成型工艺优化,有效降低顶杆施力,降低顶杆印记的出现可能性。本案例采取的解决方案分别从以下两个方面考虑:
(1)模具结构方面:当模具的拔模斜度较小或者筋位的抛光效果不好时,会增大制件的脱模阻力。顶杆作用在制件上的力便会增大,从而导致顶白或者顶凸。改善办法是改善筋位的抛光或者增大制件的拔模斜度。
(2)成型工艺方面:当保压压力过大或者保压时间过长时,会导致制件过度填充。此时制件对型芯的包覆力很大,从而导致顶杆作用在制件的顶出力也非常大,最后便会出现顶白或者顶图的现象。改善办法是降低保压压力或者减少保压时间。
3、改善后效果图
4、重点提示
有些注塑件,因为用途要求不能有顶杆印记。如透明外观件,若有顶杆印将影响其外观特性。或者因为壁厚太薄等原因没有位置设置顶杆,可使用隐藏式顶杆来解决。
汽车保险杠料花
汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。一般选择机械强度较好的PP。
名称 | 汽车保险杠 |
材料 | PP |
颜色 | 黑色 |
模具温度 | 55℃ |
浇口方式 | 侧浇口 |
表 材料主要工艺参数
汽车保险杠附近的料花状冷料不仅影响制件表观质量,也会影响其机械性能。如何处理?
图 汽车保险杠料花
1、原因分析
(1)制品模具方面:本案例制品所采用的模具中分别包含热流道与冷流道,但冷流道上没有设计冷料井,直接连通在制件上。
(2)成型工艺方面:对于注塑工艺方面,观察发现有的针阀浇口封胶不严,浇口上有残余的冷料,封闭针阀的气压很低,起不到封胶的作用。
2、改善措施:
本案例通过使用气压增压泵提高封针气压,热浇口不再漏料后冷料消失。
图 模具内冷流道结构
3、改善前后效果图对比
4、重点提示
下图是典型的热流道喷嘴的结构,可以看到,其喷嘴前端与模板接触,虽然接触面积有限,喷嘴前端的热量还是会向较冷的模板传导;此外,喷嘴周围由于冷却的需要,有时还存在冷却回路,这样进一步增加喷嘴前端温度过低的可能性。喷嘴前端的温度较低,导致其前端存在少部分冷料,特别是封针封胶不严时,熔体溢出,更易形成冷料,因此热流道喷嘴转冷流道时,建议在冷流道上也设置冷料井。
汽车保险杠压力线
保险杠属于汽车外表面的部件,对表观质量要求比较严格,产生压力线会对其表观质量产生严重影响。
图 保险杠雾灯周围有明显的压力线,影响制品外观和表面质量
名称 | 保险杠 |
材料 | PP |
颜色 | 黑 |
模具温度 | 35℃ |
浇口方式 | 针阀式浇口 |
表 材料主要工艺参数
1、缺陷原因分析
模具方面:本案例制品中雾灯周围的孔附近设置有浇口G5,当此浇口打开时,由于孔的影响,造成孔两侧的压力重新达到一个平衡形成的压力线。
2、改善措施
(1)如上图所示,通过在G5浇口附近增加足够深的阻流槽,使孔左右压力差减小,压力线缺陷变淡。
(2)工艺方面:通过将G5浇口的开启时间延后,使之前充填的熔体凝固层加厚,压力线弱化。
改善后效果
案例中所述的压力线实为潜流线,往往出现在是熔接痕所在的区域,这类压力线出现的机理如下图所示,解决方法是尽量使熔接痕周围的压力差减小,或使压力差不足以推动正在固化的熔体移动。
压力线出现的机理图
汽车格栅尺寸变形
某汽车厂的格栅,由于出现尺寸问题发现在装配后存在较大间隙,达不到生产要求。塑料制件尺寸变化,本质上是塑料各部位不同收缩程度所造成的。对于具有装配要求的注塑制件而言,尺寸变形是制品无法接受的成型缺陷。
某汽车厂的格栅
名称 | 汽车格栅 |
材料 | 汽车PP |
颜色 | 黑色 |
浇口方式 | 4热流道进胶 |
材料主要工艺参数
1、缺陷原因分析
制品模具方面:模具设计尺寸为898.3mm,成型时采用4种不同工艺注塑,注塑制件的结果见下表,4种工艺注塑件的尺寸均大于设计尺寸,但是装配时还是出现较大间隙。
编号 | 尺寸 | 重量g(带料头) |
1 | 902.16 | 945 |
2 | 901.64 | 937.8 |
3 | 901.28 | 925 |
4 | 899.79 | 819 |
4种不同工艺注塑件结果
2、改善措施
由于本制件的尺寸符合设计要求,因此需进一步检查其他装配制件尺寸是否合适。
3、改善后效果
存在尺寸问题的制件,一般存在装配问题,所以在装配时要重视制件之间的相互配合,只有这样才能圆满的解决尺寸问题。