汽車(chē)注塑件外觀(guān)缺陷分析及工藝優(yōu)化策略研究

1、汽車(chē)注塑件外觀(guān)缺陷分析及工藝優(yōu)化策略研究摘 要：槊料零部件是汽車(chē)常見(jiàn)部件之一，該類(lèi)零部件整體占比日益 提升。因此，汽車(chē)注塑工藝在整車(chē)制造中發(fā)揮了非常重要的作用。做好汽 車(chē)注塑件加工工藝的改進(jìn)和優(yōu)化，有助于避免注塑件外觀(guān)缺陷等實(shí)際問(wèn) 題。本次研究圍繞汽車(chē)注塑件外觀(guān)缺陷展開(kāi)分析，研究的實(shí)效性較為突出, 具有一定現(xiàn)實(shí)價(jià)值。關(guān)鍵詞：汽車(chē)；注塑件；外觀(guān)缺陷中圖分類(lèi)號(hào)：u466文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a隨著汽車(chē)工業(yè)的持續(xù)發(fā)展和汽車(chē)生產(chǎn)制造技術(shù)的有效創(chuàng)新，更多高效 能和輕質(zhì)量的產(chǎn)品被應(yīng)用到汽車(chē)生產(chǎn)工業(yè)中。塑料零部件在汽車(chē)整車(chē)上占 比越來(lái)越高，應(yīng)用越發(fā)廣泛。常見(jiàn)的家用轎車(chē)屮保險(xiǎn)杠、散熱器格柵、尾 燈裝飾罩等部件，儀表盤(pán)面

2、板、裝飾條等內(nèi)飾件都大量使用了塑料件，發(fā) 動(dòng)機(jī)艙中引氣管、油箱等也逐漸開(kāi)始使用塑料件。汽車(chē)塑料件的成型工藝 較為復(fù)雜，其中有吹塑工藝、吸塑工藝，還有發(fā)泡工藝。在各類(lèi)塑料件加 工工藝中，注塑工藝最為常見(jiàn)，不論是保險(xiǎn)杠還是儀表板都是注塑的成品。 在注蜩件的實(shí)際制造過(guò)程屮，因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不到位、模具不合格或者材料不 達(dá)標(biāo)等問(wèn)題影響，注塑件會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)的外觀(guān)缺陷，這些缺陷的存在直接影 響到注塑件的外觀(guān)效果和質(zhì)量，甚至?xí)绊懞笃谑褂眯阅?，有一定安全隱 患。汽車(chē)注塑件的外觀(guān)缺陷問(wèn)題表現(xiàn)形式多種多樣，常見(jiàn)的有填充問(wèn)題、 水絲問(wèn)題等。展開(kāi)汽車(chē)注塑件外觀(guān)缺陷分析及工藝優(yōu)化策略研究具有一定 的現(xiàn)實(shí)意義與價(jià)值。1 汽車(chē)注

3、塑件外觀(guān)缺陷分析1.1填充問(wèn)題填充不足是指填充物難以填充整個(gè)模腔，進(jìn)而導(dǎo)致后期注塑件質(zhì)量下 降的狀態(tài)。填充問(wèn)題也被稱(chēng)z為欠注或者注塑缺膠。注塑過(guò)程中因?yàn)樘畛?不到位可能會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)注塑件最終報(bào)廢，成為廢品，因此需要引起各方的 廣泛注意。通常情況下，在注塑品的一些孔等位置容易出現(xiàn)填充不足現(xiàn)象。 在模具內(nèi)部排氣不到位情況下，注塑品其他位置也可能出現(xiàn)填充不足問(wèn) 題。造成填充不足的主要原因有4方面：一是模具結(jié)構(gòu)與實(shí)際成品的結(jié)構(gòu)不一致，局部存在澆筑缺陷。二是注塑中投料不達(dá)標(biāo)，投料的數(shù)量和標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致填充不到位 問(wèn)題的出現(xiàn)。三是注羯工藝參數(shù)匹配度不高，如注槊溫度不達(dá)標(biāo)、注蜩壓力不穩(wěn)、 注塑速度過(guò)慢等，導(dǎo)

4、致注塑不達(dá)標(biāo)。四是模具流道不合格，模具排氣不足，模具的實(shí)際溫度過(guò)低。另外從注塑設(shè)備方面來(lái)看，注塑設(shè)備的塑化量不足或者加熱不到位、 螺桿等設(shè)備蘑損也會(huì)造成回料出現(xiàn)充模量不足。熱電器、發(fā)熱器等加熱設(shè) 備或者系統(tǒng)出現(xiàn)故障也容易導(dǎo)致料筒溫度降低，進(jìn)而影響填充效果。注射 油缸當(dāng)中的密封元件如果出現(xiàn)滲漏等問(wèn)題也容易降低注塑壓力，同時(shí)射嘴 內(nèi)孔不合規(guī)或者角度不當(dāng)也容易造成阻力過(guò)大，進(jìn)而使注塑制品填充不 足。總體上來(lái)看，填充不足是很常見(jiàn)的一類(lèi)注塑件加工問(wèn)題，而汽車(chē)注塑 件的品質(zhì)耍求較高，從工藝優(yōu)化角度出發(fā)，対相關(guān)工藝加以?xún)?yōu)化，進(jìn)而提 升注塑件的整體質(zhì)量成為關(guān)鍵措施。1.2收縮痕問(wèn)題注塑件的收縮痕通常和表面痕跡

5、冇定關(guān)系，而且是幫料從模具衣面 收縮脫離形成的一類(lèi)注塑問(wèn)題。收縮痕一般情況下都產(chǎn)生于壁厚突出位 置，也常見(jiàn)于突起物區(qū)域。在塑料溶體狀態(tài)下充模流動(dòng)是造成收縮痕的主 要原因。正常情況下，注塑工藝流程為，填充物填充到模具型腔中后，在 填充的狀態(tài)下，表層的溶體容易直接接觸到模壁進(jìn)而形成相應(yīng)的固化層， 中間的部分則處于熔融的一種狀態(tài)，模具填充工藝完成后，表層開(kāi)始冷卻, 而中間層則冷卻速度較慢，這個(gè)過(guò)程如果沒(méi)有做好壓力的保障操作，那么 中間層的冷卻收縮會(huì)直接反映到表層，進(jìn)而出現(xiàn)收縮痕。產(chǎn)生注塑件收縮 痕的原因很多，主要有9類(lèi)原因：一是塑料收縮率有所偏大；二是塑料流動(dòng)性差，補(bǔ)塑及時(shí)性不強(qiáng)；三 是注醍速度慢，

6、注蜩壓力較低，冷卻時(shí)間較短，造成制詁表面不平；四是 流道不合理，補(bǔ)塑到位率不高;五是作業(yè)澆口位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，無(wú)法滿(mǎn)足于 補(bǔ)塑工藝要求；六是模腔內(nèi)塑料量不足；七是冷卻階段接觸面過(guò)熱，影響 工藝質(zhì)量；八是模具溫度與塑料特性之間不相適應(yīng)；九是注塑冷卻效果不 佳，產(chǎn)品產(chǎn)生收縮現(xiàn)象?？傮w來(lái)看，產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理，在產(chǎn)品局部投 料較厚的位置或者存冇加強(qiáng)筋的部位，其屮加強(qiáng)筋過(guò)高、過(guò)厚，存在明顯 的薄厚不一致情況，進(jìn)而也就容易由此產(chǎn)生收縮痕。圖1為收縮痕產(chǎn)生的基本過(guò)程。其中，淺色為流體，深色則為固化層。 收縮痕的存在一定程度上直接影響著注塑件的品質(zhì)和質(zhì)量，使注塑件存有 明顯的外觀(guān)缺陷，對(duì)于示期注塑件的長(zhǎng)期使用造

7、成一定影響。針対注塑件 收縮痕問(wèn)題，有針對(duì)性地對(duì)工藝加以改造和優(yōu)化成為必然之舉和當(dāng)務(wù)之 急。1.3水絲問(wèn)題水絲是注塑件表面的一道很長(zhǎng)的針狀銀白色細(xì)紋，開(kāi)口方向沿著料流 方向。在塑件沒(méi)有完全填滿(mǎn)的時(shí)候，在模具部分區(qū)域流體前段粗糙，這一 現(xiàn)象稱(chēng)之為銀絲紋。水絲的形成可以基本排除注塑機(jī)本身問(wèn)題、模具問(wèn)題 和成型工藝參數(shù)因素問(wèn)題，造成水絲的實(shí)際原因主要是材料中含水量較 高，原材料受到高溫影響或者碳化物影響產(chǎn)牛氣體后，氣體沒(méi)冇及時(shí)得到 排除。流體一旦在模具內(nèi)流動(dòng)，則流體與模具之間應(yīng)力加犬，溫度增高， 產(chǎn)生的困氣增多，水絲就越發(fā)明顯。2.汽車(chē)注塑件外觀(guān)缺陷工藝優(yōu)化策略2.1填充不足問(wèn)題相關(guān)工藝優(yōu)化策略填充

8、不足的問(wèn)題較為突出，切實(shí)解決填充不足問(wèn)題是提升注塑件加工 效果的關(guān)鍵。有效解決填充不足的實(shí)際問(wèn)題，在排除了注塑機(jī)自身問(wèn)題外, 要從注塑工藝本身的參數(shù)設(shè)置入手，通過(guò)有效的參數(shù)設(shè)置才能提升注塑工 藝的整體水平，進(jìn)而避免填充不足問(wèn)題的出現(xiàn)。通常情況下，可以采取3 方面措施加以應(yīng)對(duì)：其一是材料選取。一旦在汽車(chē)注須件加工屮出現(xiàn)了填充不足情況，應(yīng) 著手進(jìn)行材料的檢測(cè)，更換流動(dòng)性更強(qiáng)的材料，繼而滿(mǎn)足于生產(chǎn)作業(yè)的實(shí) 際需要，提升填充效果，確保注塑達(dá)標(biāo)。其二是優(yōu)化模具。模具設(shè)計(jì)不到位也容易導(dǎo)致填充不足問(wèn)題的出現(xiàn)，因此積極解決填充不足問(wèn)題耍從優(yōu)化閘口開(kāi)設(shè)位置、塑料件壁厚入手，必要時(shí)要實(shí)行特殊設(shè)計(jì)，提升模具應(yīng)用性。

9、同時(shí)，要及時(shí)有效調(diào)整排氣道， 適當(dāng)增加排氣道，避免模具內(nèi)溫度失控。其三是注塑工藝的完善。在實(shí)際牛產(chǎn)作業(yè)屮，增加射膠容量，控制注槊熔融溫度，調(diào)整注射速度、 控制注射時(shí)間等一系列工藝完善措施都能避免注塑件的填充不足等實(shí)際 問(wèn)題。2.2收縮痕問(wèn)題相關(guān)工藝優(yōu)化策略收縮痕的出現(xiàn)直接影響汽車(chē)注塑件的使用安全性，影響整車(chē)外觀(guān)水平。改善收縮痕的常見(jiàn)措施和方法冇以下幾點(diǎn)：一是調(diào)整射缸溫度，確保溫度能夠符合加工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。二是調(diào)整螺桿速度進(jìn)而保持正確的螺桿表1何速度。三是增加注塑量，確保注塑的作用能夠達(dá)到預(yù)期的實(shí)際要求。四是正確投料，注意注塑壓力和速度的控制。五是檢查止流閥是否安裝正確，避免壓力卄正常流失。六是有效

10、降低并控制模具表面溫度，確保產(chǎn)品有足夠冷卻時(shí)間。七是適當(dāng)改進(jìn)澆口位置，調(diào)整流道部位，避免壓力過(guò)度損失。其八是結(jié)合實(shí)際材料特性及部件結(jié)構(gòu)要求，適當(dāng)控制模具溫度。其九是適當(dāng)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。2.3水絲問(wèn)題相關(guān)工藝優(yōu)化策略水絲也是非常常見(jiàn)的一類(lèi)注塑件加工問(wèn)題。處理和減少水絲問(wèn)題可以 釆取以下幾方面措施：一是降低和減少原材料含水量及水分，進(jìn)而保證加工質(zhì)量。二是增大澆口或調(diào)整位置，降低流體剪切速度與剪切應(yīng)力，適當(dāng)降低 模具溫度。三是有針對(duì)性都改良模具排氣系統(tǒng)，提升其散熱水平。四是優(yōu)化注槊工藝。增加注射速度和注射壓力，增加塑料熔料的溫度 和模具溫度，增加螺桿背壓和保壓。結(jié)語(yǔ)汽車(chē)注塑件缺陷問(wèn)題直接

11、影響著整車(chē)外觀(guān)和使用效能。本次研究圍繞 汽車(chē)注塑件外觀(guān)缺陷展開(kāi)，針對(duì)填充不足、收縮痕及水絲等實(shí)際問(wèn)題展開(kāi) 分析并結(jié)合實(shí)際問(wèn)題產(chǎn)生的原因提出了相應(yīng)的工藝優(yōu)化策略，繼而使研究 的針對(duì)性和實(shí)效性得到保證,研究成果具有一定的借鑒意義。參考文獻(xiàn)1 吳廣龍汽車(chē)注塑件常見(jiàn)缺陷及處理方法j科技資訊，2014 (30)： 12-13.2 陳金偉,林旭光注艱成型模腔壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用j艱料科 技,2011 (8)： 22-23.3 鐘明生，陳國(guó)強(qiáng)，孫賢初低溫環(huán)境下注塑件工藝質(zhì)量變化的研究 及對(duì)策j工程塑料應(yīng)用,2013 (2)： 36-37.4 陳澤聰，黃存芳薄壁注塑件外觀(guān)缺陷分析與解決方案討論j 電 器，2013 (s1)： 42-435 楊海鵬