結(jié)合線問題探討及解決方式ppt課件

.,結(jié)合線問題探討及解決方式,主講人：陳介聰2014.6.24,凱華公司內(nèi)部訓(xùn)練教材,.,目錄：一、結(jié)合線的形成與原因page18;二、結(jié)合線的改善方式page9;二1、調(diào)整壁厚，改變結(jié)合線位置page1014;二2、調(diào)整熔合角度加上排氣裝置，提升結(jié)合線程度page1517;二3、進(jìn)料口移位或尺寸變更，改變結(jié)合線位置page1824;二4、追加冷料區(qū)，排除冷料，提升結(jié)合線程度page2531;二5、追加輔助流道，提升結(jié)合線程度page3233。三、MoldFlow的料口設(shè)計原則page3436。,.,3,1/,一、結(jié)合線與熔合線(WeldLine和MeldLine),熔接線(WELDLINES)當(dāng)兩個流動前端相遇時就會產(chǎn)生熔接線，如左圖，因此在多澆口系統(tǒng)中熔接線很難避免，熔接線除了在視覺上難看以外，由於應(yīng)力集中，容易使成品品質(zhì)惡化。熔接線雖然不易消除，但是經(jīng)由電腦分析，我們可以將其設(shè)計在比較不影響的位置，這樣就不會造成成品外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不良。澆口位置及澆道尺寸大小也與熔接線的位置有很大的關(guān)係。熔合線(MELDLINES)熔合線與熔接線非常類似，差別只是當(dāng)兩個流動前端相遇後，原料沿著相遇的位置往前流動而形成熔合線。,.,4,2/,一、結(jié)合線or熔合線發(fā)生原因,長城后門板結(jié)合線,.,5,3/,一、各成形材料的L/T與射出壓力關(guān)系,.,6,4/,一、Gate數(shù)量及位置,在選擇料口數(shù)目時，可以將整個模穴部份分隔成幾個區(qū)間(submoldings)，如圖40，分隔的原則如下：1.每一個區(qū)間有相同的體積。2.每一個區(qū)間有相同的壓力降。3.溶接線及溶合線的位置必須在最不會影響成品品質(zhì)的區(qū)域。4.避免滯流效應(yīng)。5.避免逆流效應(yīng)。在這個簡單的範(fàn)例中，料口數(shù)目及位置的選擇必須符合P1=P2的要求。,.,5/,一、料口位置,在訂定料口位置時，我們必須根據(jù)流動平衡的原則，確保充填時模穴內(nèi)部塑料的每個流動路徑都能保持相同的時間及壓力，應(yīng)用這個原則，我們也可以判斷出理想的料口數(shù)目。簡單的模穴形狀：圖4749是充填T形模穴時的幾種料口位置選擇方式，圖47的充填方式可以達(dá)到流動平衡，但是充填路徑較長，需要比較大的充填壓力。圖48中的料口位置選擇在中央部份，可以避免充填壓力過高的問題，但是卻會造成流動不平衡。圖49中的料口位置選擇在T形的頂端部份，改變成品各部份的厚度，可以達(dá)成流動平衡。,.,6/,一、流動模式,模具設(shè)計的主要目的就是設(shè)計出平順的充填形態(tài)，也就是在充填過程中，塑料流動方向不改變而且流動前端能夠保持直線狀態(tài)。以下介紹一些能夠使流動前端保持直線狀態(tài)的澆道系統(tǒng)，這些系統(tǒng)是利用尺寸設(shè)計來控制澆道的溫度及流動形態(tài)。圖41表示單邊料口的充填方式，這種方式可以藉由尺寸設(shè)計達(dá)到流動平衡，也就是一般說的人工平衡，但是無法達(dá)到自然平衡。圖42表示料口在中心位置的熱料道或三板模的人工平衡充填方式。圖43表示雙邊料口的人工平衡充填方式，中間部份必須有排氣口。圖44表示扇形料口的充填方式，扇形料口在製造平板形的成品時是非常有效的，扇形的角度及厚度必須詳細(xì)計算，以確保流動前端能保持直線形狀，此外，由於扇形料口寬度大，可以設(shè)計的非常薄，而減少廢料。,.,7/,一、復(fù)雜模穴形狀的gate位置選擇,圖5053是充填複雜模穴時的幾種料口位置選擇方式，圖50中我們採用三個料口從圖面的下方注入，很明顯的，由於充填區(qū)域不同，A料口的尺寸必須大於B料口，這會產(chǎn)生一些問題點(diǎn)，第一個是逆流問題，由於AB料口的距離近，A料口流出的塑料會與B料口產(chǎn)生逆流效應(yīng)，使B料口附近的區(qū)域過度充填。即使我們調(diào)整AB間的距離，問題仍然存在。如果改變料口位置從另一面充填，如圖51所示，將會產(chǎn)生另一個問題：溶接線位置恰好在成品最薄部份的中心線上。如果改變料口位置如圖52所示，利用輔助流道來增加B料口的充填區(qū)域，也會產(chǎn)生另一個問題：輔助流道會具高方向性，難以剪斷。如果我們將模穴分成三個區(qū)間，使每個區(qū)間的體積及壓力相等，如圖53所示，將可以得到較佳的充填形態(tài)。,.,8/,一、滯流效應(yīng)的對應(yīng),圖5557表示採用多料口的方式以避免滯流效應(yīng)的例子，在圖55及56中我們分別由A及B的料口處開始充填，由於整個充填過程很明顯地前後分成厚薄兩個區(qū)域，導(dǎo)致滯流現(xiàn)象。在圖57中我們將模穴分成兩個區(qū)間，使用兩個料口進(jìn)行充填，此外，為了避免溶接線位置恰好位於較薄或厚薄區(qū)的交接處而影響成品強(qiáng)度，我們計算出適當(dāng)?shù)臐驳莱叽鐏砜刂迫芙泳€的位置。,滯流區(qū)域,滯流區(qū)域,.,9/,二、結(jié)合線改善方式：,1、利用壁厚調(diào)整，改變結(jié)合線位置or結(jié)合線程度（亦即抑流or助流方式）；2、調(diào)整塑料熔合角度加上排氣裝置可以改善結(jié)合線程度；3、進(jìn)料口移位or尺寸變更，移動結(jié)合線于不明顯區(qū)域；4、追加冷料區(qū)，排除冷料，提升結(jié)合線程度；5、追加輔助流道于碰穿面，使高溫塑料流過后，提升結(jié)合線品質(zhì)程度。,.,10/,二1、助流與抑流設(shè)計,對於流動肋部/抑流設(shè)計我們以圖62的說明，圖62是一個小的四方形盒子，當(dāng)進(jìn)行充填時，最方便的方式就是將料口設(shè)在頂面的中心位置上，但是這種方式所製造出來的成品會因?yàn)楦鼽c(diǎn)不同的方向性而產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。如圖63所示，1、2、3點(diǎn)與料口的距離都不一樣，三者的壓力也不相同，呈現(xiàn)非平衡流動形態(tài)。我們可以經(jīng)由改變成品某些部份的厚度來改善上述的缺失，也就是在模穴內(nèi)設(shè)計流動肋部(增加厚度)或抑流設(shè)計(減少厚度)來控制流動速率及流動方向。流動肋部會增加原料的使用量，同時也會增加料口附近的冷卻時間，缺點(diǎn)為非常容易引起因?yàn)槔鋮s時間不同而造成的翹曲現(xiàn)象，優(yōu)點(diǎn)為可以減少料口附近的應(yīng)力、降低射出壓力及得到較佳的流動平衡，這些優(yōu)點(diǎn)也有可以防止翹曲發(fā)生的作用。反過來說，抑流設(shè)計可以節(jié)省塑料的使用量，也不會改變料口附近的冷卻時間，流動肋部及抑流設(shè)計的設(shè)計如圖64、65。何時使用流動肋部或抑流設(shè)計並沒有一定的準(zhǔn)則，必須根據(jù)應(yīng)力及壓力狀況而定，有時兩者倂用可能是最好的方法，例如增加主要流動路徑的厚度，而減少其他部份的厚度。,.,11/,二1、均一方向的流動模式,圖58是一個大形的四角形盒子，由於體積太大，無法使用單一料口的方式進(jìn)行充填。在圖59中我們採用四個料口，分別位於盒子的四個頂點(diǎn)，這種充填方式將會在中央部份發(fā)生空氣陷入的問題。圖60中為了改進(jìn)上述的問題點(diǎn)，我們在盒子的四個頂點(diǎn)中央增加一個料口，但是這種充填方式會造成複雜的流動形態(tài)，違反簡單流動形態(tài)原則。為了能夠遵循簡單流動形態(tài)原則，使整個充填過程中流動前端保持直線形狀，我們採用流動肋部以改善充填狀態(tài)，如圖61所示。（助流的壁厚改善方法）,.,12/,.,13/,二1.結(jié)合線的對策：肉厚調(diào)整，使合流位置避開電鍍範(fàn)圍（助流or抑流方式）,()Camry前欄結(jié)合線的短射狀況。(改善前)橫向柵欄先行流動再與電鍍區(qū)外圍合流,()Camry前欄結(jié)合線改善後狀況。電鍍區(qū)已合流，故不與橫柵欄發(fā)生結(jié)合線,如圖Camry前欄結(jié)合線改善，是利用肉厚調(diào)整，橫向柵欄逃肉，減緩流速，避免與外圍塑流於電鍍區(qū)域合流造成結(jié)合線。,.,14/,二1.結(jié)合線的對策：肉厚調(diào)整，使合流位置避開電鍍範(fàn)圍（助流or抑流方式）,BK07028前欄結(jié)合線改善：第一次TRY塑流狀況,第二次調(diào)整肉厚塑流狀況,BK前欄第三次肉厚調(diào)整後塑流狀況,如圖BK07028前欄中央採直接斜口充填時，中央橫向柵欄速度較外圍電鍍區(qū)快，造成分流於兩側(cè)，產(chǎn)品結(jié)合線。改善時須將柵欄流速減緩，使外圍電鍍區(qū)先合流，再使橫柵欄與外圍合流。,.,15/,二2、熔合角度+排氣=改善熔合表面狀態(tài),.,16/,二2、熔合角度對應(yīng)熔合線影響（排氣+良好熔合角度）,ABS材料熔合角度例,最佳熔合角度：PP材須大於110ABS材須大於130,.,17/,二2、熔合角度調(diào)整,塑料的最佳熔合角度,1.利用肉厚調(diào)整，使熔合角度達(dá)到PP材110以上。2.於熔合線的分模面上加設(shè)排氣溝，避免氣體阻礙材料熔合。,.,18/,二3、利用進(jìn)料口位置的變更，可調(diào)整結(jié)合線位置1.不影響美觀的位置；2.不影響強(qiáng)度的位置。,.,19/,二3、熔合線對策進(jìn)料口尺寸調(diào)整方式（改變結(jié)合線位置）,結(jié)合線,改善前：DS04233素材結(jié)合線狀況,結(jié)合線,改善後：DS04233料口位移後結(jié)合線狀況（加大中央主料口為大片扇形料口）,.,20/,二3、熔合線對策進(jìn)料方式更改（改變結(jié)合線位置）,改善前：AM05007結(jié)合線,改善後：AM05007下巴更改為5點(diǎn)閥式料口的狀況,1.AM05007原採用OPEN料口3點(diǎn)，於排氣孔處造成結(jié)合線。2.變更閥式進(jìn)料5點(diǎn)後，已無結(jié)合線問題。,.,21/,二3、結(jié)合線的對策：變更進(jìn)料方式,()J87飾板改採中央潛狀料口，易保壓並改善結(jié)合線。,()J87飾板採2點(diǎn)側(cè)邊進(jìn)料，中央處產(chǎn)生結(jié)合線。,如圖是J87電鍍飾板結(jié)合線改善狀況：改善前：2點(diǎn)側(cè)邊進(jìn)料殘留應(yīng)力及結(jié)合線發(fā)生。改善後：單點(diǎn)潛狀料口易保壓、無結(jié)合線。,結(jié)合線,.,22/,二3、閥式料口對應(yīng)結(jié)合線的改善方式,前欄閥式料口例(結(jié)合線的改善),AM050073點(diǎn)料口5點(diǎn)閥門料口(改善結(jié)合線),1.歐美地區(qū)對於閥式料口已大量採用。2.採用閥式料口時，料口與料口間距離不可太長，否則冷料熔合時，品質(zhì)NG。,.,23/,二3、熔合線對策進(jìn)料位置調(diào)整方式（改變結(jié)合線位置）,改善前：FD04360結(jié)合線狀況,改善後：FD04360料口位置調(diào)整後熔合線狀況,1.FD04360於C面進(jìn)料時，熔合線發(fā)生於B面。2.將C面料口焊補(bǔ)，利用A面主料口充填，再CHECKC面充填狀況，做C面料口的微量補(bǔ)料。,.,24/,二3、KHS130305格柵（改變料口位置）,1.兩點(diǎn)側(cè)料口，中央產(chǎn)生結(jié)合線；2.改單邊側(cè)料口，無結(jié)合線，但流動長度太長，造成射壓大，毛邊打；3.最佳料口方式，由mark處直接進(jìn)料，往產(chǎn)品兩端充填是OK，又沒有結(jié)合線問題。,.,25/,二4、結(jié)合線對強(qiáng)度的影響,.,26/,二4、安全氣囊的強(qiáng)度,安全氣囊蓋與組裝孔位部易因結(jié)合線破壞強(qiáng)度,.,27/,二4、設(shè)溢料區(qū)改善空位結(jié)合線破裂,OVERFLOW,1.KA05002下巴於組立孔處，因結(jié)合線強(qiáng)度不足易裂。2.利用溢料區(qū)把冷料推到溢料區(qū)，可提升熔合強(qiáng)度。,.,28/,二4、設(shè)溢料區(qū)改善孔位破裂,KHS130361,OVER,FLOW,因冷料區(qū)面積太小，造成冷料無法完全排出。,.,29/,二4、熔合線對策加設(shè)溢料區(qū)（OVERFIOWAREA),DS04231結(jié)合線凸起,(加設(shè)溢料區(qū)),DS04231因結(jié)合線凸起，於分模面上加設(shè)溢料區(qū)，使塑料流動末端的冷料可往前推入溢料區(qū)內(nèi)，則熔合線品質(zhì)可提升。,.,30/,二4、結(jié)合線凸起改善對策：追加溢流區(qū)釋放壓力,(改善前)AM04042B/P中央料口部凸起(料口充填不均的壓力差),(改善後)AM04042B/P中央部加大溢料區(qū)，使造成釋壓作用，避免中央凸起。,.,31/,二4、追加OVERFlow改善結(jié)合線程度,.,32/,二5、利用輔助流道改善結(jié)合線,公模側(cè)輔助流道,熔合線位置於C面,上圖是HONDAB/P，利用輔助流道將靠破孔造成結(jié)合線沖散至C面不明顯位置。,.,33/,二5、HONDA后倉板利用剎車燈碰穿孔追加輔助流道，提升結(jié)合線程度,.,34/,三、MOLDFIOW的設(shè)計原則,(一)澆口數(shù)目我們可以利用電腦模擬充填模穴時需要的壓力值來決定澆口數(shù)目，只要能有效的充填模穴，大部份的情況下我們儘可能採取最少的澆口數(shù)目。(二)澆口位置澆口位置的訂定一般根據(jù)流動平衡原則，也就是說我們一直改變澆口位置直至充填時各部份的充填時間及壓力均相同，假如扔一直無法達(dá)成平衡，可以使用抑流設(shè)計(Deflectors)或肋部(Leaders)方式修改模穴尺寸，改善平衡狀況。(三)流動形態(tài)理想的流動方式流動前端應(yīng)該是直線形的，而不是圓形的，如此能夠形成均一的方向性。在流動形態(tài)方面還必須注意常會發(fā)生的問題點(diǎn)，例如滯留效應(yīng)，逆流效應(yīng)及不希望的溶接線位置等等。(四)澆道設(shè)計澆道設(shè)計與充填形態(tài)、溶接線位置及流動時產(chǎn)生摩擦熱量有很大的關(guān)係。,.,35/,三、MOLDFIOW的流動觀念,(一)單方向流動形態(tài)單方向流動原則表示塑膠原料在整個充填過程中，流動前端最好保持單一方向，同時前端為直線形。(二)流動平衡流動平衡原則表示模穴中所有的流動路徑最好能保持平衡，也就是保持相同的充填時間及壓力。(三)定壓力梯度定壓力梯度原則表示大部份有效率的充填形態(tài)都是在定壓力梯度下完成的，所謂壓力梯度就是單位長度的壓力降。(四)最大剪應(yīng)力充填時的剪應(yīng)力必須低於某一臨界值，這臨界值的大小與材質(zhì)及使用情況有關(guān)。(五)均勻的冷卻時間成品各部份的冷卻時間必須均一，以避免發(fā)生翹曲現(xiàn)象。(六)溶接線及溶合線位置溶接線及溶合線的位置必須控制在最不會影響成品品質(zhì)的區(qū)域。,.,36/,三、MOLDFIOW的流動觀念,(七)避免滯流效應(yīng)選擇澆口位置時必須考慮充填過程中的流動方式，儘可能避免將流動分為較厚及較薄的部份，以避免滯流效應(yīng)。(八