汽車注塑件典型外觀缺陷分析精品資料

1、汽車;祁二項外觀缺1f湖北汽車工業(yè)學(xué)院1學(xué)報»2015年弟一期1收縮痕1.1產(chǎn)生原因及改善方法注塑件的收縮痕通常和表面的痕跡有關(guān)而且是塑料從模具表面收縮脫離形成的經(jīng)常產(chǎn)生在局部壁厚較大的區(qū)域、筋或突起物的背面。縮痕的形成與塑料熔體充模時的流動狀態(tài)有關(guān)在正常情況下塑料熔體以噴泉流方式填充模具型腔。在這種充模狀態(tài)下表層的熔體因接觸較冷的模壁形成固化層而芯層處丁熔融狀態(tài)。充模結(jié)束后表層已經(jīng)冷卻固化而芯層才開始冷卻如果此時沒有/曰到足夠的保壓補償芯層的冷卻收縮會拉扯表層導(dǎo)致表面下凹而形成縮痕。收縮痕產(chǎn)生的原因如下:1)塑料收縮率偏大；2)塑料流動性不好不能及時補塑；3)注塑速度太慢、注塑壓力

2、太低雖然料流充滿型腔但制品表面不半整；料溫太高、冷卻時問太短、制品未臺匕北充分冷卻就已脫模也會造成制品表面不半整4)流道不合理、澆口截面過小無法成補塑過程；5)澆口位置設(shè)計不當(dāng)，澆口應(yīng)設(shè)計在型厚壁處否則刖端料流無法成補塑過程；6)模腔內(nèi)塑料不足7)冷卻階段時接觸塑料的面過熱；8)模溫與塑料特性不相適應(yīng)；9)冷卻效果不好產(chǎn)品脫模后繼續(xù)收縮。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理在產(chǎn)品局部料厚加厚或是有加強筋結(jié)構(gòu)的部位(加強筋過高、過厚明顯厚薄不一),也容易產(chǎn)生收縮痕如圖2所示淺色為流體深色為固化層。固化層逐漸加厚液態(tài)部分變少液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變過程中體積變小薄壁的固化層被拉進去形成收縮痕。收縮痕的位置可以通過做內(nèi)切圓的方式找

3、出以零件外邊緣做內(nèi)切圓直徑最大部位就是縮痕產(chǎn)生的位置見圖3局部加厚與加強筋的結(jié)構(gòu)普遍存在因此，在產(chǎn)品設(shè)計之初要盡量保證產(chǎn)品的料厚變化控制在合理的范圍內(nèi)并盡量做到均勻過渡加強筋與產(chǎn)品名義壁厚比例的選擇也至關(guān)重要。改善收縮痕的常見方法如下:1)調(diào)整射料溫度；2)調(diào)整螺桿速度以獲/曰"寸正確的螺桿表面速度3)增加注塑里；4)保證使用正確的塑料；增加螺桿向刖時問提高注塑壓力和注塑速度5)檢查止流閥是否安裝正確因為非正常運行會引致壓力流失；6)降低模具表面溫度7)適當(dāng)改進澆口位置矯正流道避免壓力損失過大根據(jù)實際需要，適當(dāng)擴大截面尺寸8)根據(jù)所用塑料的特性及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)適當(dāng)控制模溫；9)在允許的情況

4、下改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；10)設(shè)法讓產(chǎn)品有足夠的冷卻。1.2實例分析與改進某種日產(chǎn)諾商用車擾流外板有多處焊接柱在有焊接柱的部位會產(chǎn)生一程度的縮痕但有一處收縮痕較為明顯不被日產(chǎn)檢查員接受。通過增加填充料和增加注塑壓力的方式生產(chǎn)結(jié)果收縮痕不但沒有/曰到改善反而導(dǎo)致產(chǎn)生嚴重的飛邊。破壞零件焊接柱以后發(fā)現(xiàn)該占八、模具焊接柱銷子長度偏短導(dǎo)致該處料厚高丁其他焊接柱因此縮痕明顯。為了改善該處縮痕在生產(chǎn)廠豕模具供應(yīng)商的配合下加長塑料模具對應(yīng)此處的焊接柱銷子長度至1mr1后再調(diào)試縮痕調(diào)整到日產(chǎn)可接受范圍如圖4所示。圖4a為焊接柱處表現(xiàn)的收縮痕；圖4b為改進、人1刖結(jié)構(gòu)實物砸破后焊接柱內(nèi)為實心料厚明顯縮痕也相對明顯；圖4

5、c為改進后結(jié)構(gòu)實物砸破后焊接柱內(nèi)有明顯凹槽由此說明在模具上去除多余料厚即可減輕縮痕某國產(chǎn)輕型商用車新法規(guī)后視鏡系列中補目鏡后蓋安裝卡座原始設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理零件成型后在A面產(chǎn)生明顯收縮痕為此更改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對卡座底部進行掏空設(shè)計在原卡座(長6mr1寬3mrm)的底部形成一個長4mm】、寬1.5mm、高5mrn的凹槽。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變更后卡座加強筋的厚度就減少為1mrn與1.5mm不大丁名義厚度的0.6倍縮痕消除如圖5所示。圖5a為原始結(jié)構(gòu)實物補目鏡后蓋名義厚度2.5mm設(shè)計安裝卡座長為6mrm,寬為3mrm圖5b為改進結(jié)構(gòu)后的實物是掏空設(shè)計卡座底部有1個長4mr】、寬1.5mm、高5mrn的凹槽。2水絲水絲

6、也稱銀紋或白花注塑件表面的很長的、針狀銀白色如霜一股的細紋開口方向沿看料流方向在塑件未全充滿的地方流體刖端較粗糙稱為銀絲紋(銀紋）。其表現(xiàn)為隨看流體流動方向在產(chǎn)品表面呈現(xiàn)發(fā)射狀花紋。水絲排除注塑機、模具及成型工藝參數(shù)的因素主要原因是材料水分過高、原料受高溫降解或碳化物氣化所產(chǎn)生氣體且未全排盡所致。碳化物是高分子鏈物質(zhì)在流體流動過程中受男切應(yīng)力的作用降解成小分子鏈后的產(chǎn)物。流體在模具內(nèi)流動的過程中流體與模具之問、流體與流體之問男切應(yīng)力越大則摩擦力越大散熱越多導(dǎo)致溫度越高產(chǎn)生困氣越多水絲越明顯。為了減少水絲可以采取如下措施:1)減少原材料水分2)增大澆口降低流體的男切速率與男切應(yīng)力降低模具溫度3)

7、改良模具的排氣系統(tǒng)。3流痕流痕是指在產(chǎn)品表面呈波浪狀的成型缺陷該缺陷是由丁熔膠流動緩慢引起的一種蛙跳痕跡常用有效的解決方案是增加熔膠流動速度和注塑壓力。如果通過增加注塑速度和注塑壓力均無法改善或消除流痕則需要增加原材料熔融指數(shù)。熔融指數(shù)是指在一條件下(溫度為230，C),某個時問范圍內(nèi)(101nin)流過某一孔洞(直徑2.1mm)的塑料質(zhì)里。熔融指數(shù)越高材料的加工流動性好流痕現(xiàn)象越輕。日產(chǎn)某種車型的冷凝器下導(dǎo)風(fēng)板材料為EV/，在注塑成型后出現(xiàn)明顯的流痕通過調(diào)整注塑壓力都未/曰到明顯改善且出現(xiàn)很嚴重飛邊最后調(diào)整材料配方選擇熔融指數(shù)高的材料將材料從熔融指數(shù)為16.2gZ10mn的材料更換到熔融指數(shù)

8、為22cZ10rnin的材料流痕消除各階段零件外觀對比如圖8所示。4熔接線4.1產(chǎn)生原因及解決方法在塑料熔料填充型腔時模具溫度低丁熔體溫度熔融塑料在型腔中流速不連貫充模料流被阻斷或以多股料流匯合料流、心刖沿部分先丁其它部分冷卻不臺匕北全融合便在匯合處產(chǎn)生線性凹槽形成熔接線。熔接線是注塑件機械強度較為薄弱的位置熔接線上可臺匕北出現(xiàn)缺口或者是變色現(xiàn)象缺口特別在深色或光滑透明的注塑件或光亮度高的注塑件上更為明顯。在產(chǎn)品存在孔結(jié)構(gòu)、多個澆口注塑或是產(chǎn)品壁厚不均時注塑過程中兩股膠料的刖沿相遇熔接刖沿?zé)崃繐p失且氣體未排盡而產(chǎn)生的表面缺陷。嚴格來說熔接線并不僅僅是注塑缺陷而是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具和生產(chǎn)的綜合問

9、題。遇到注塑件有通孔或者多個澆口注塑時熔接線容易產(chǎn)生。在注塑過程中每多一個澆口就會有多產(chǎn)生一條熔接線的可臺匕北所以在保證模具臺匕北填滿的情況下應(yīng)盡里減少澆口的數(shù)里。解決熔接線的方法有增加模具溫度和流體溫度、提高注塑壓力和速度、更改模具排氣系統(tǒng)、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、減少澆口的數(shù)里等。在不產(chǎn)生收縮痕的刖提下適當(dāng)增加熔接痕部位產(chǎn)品壁厚在注塑過程中料溫隨之增加熔接線可以/曰到改善。同時產(chǎn)品壁厚也對膠料流動速度有影響因此改變產(chǎn)品壁厚也對產(chǎn)品膠料刖沿的角度有影響刖沿角度越小熔接線越明顯當(dāng)熔接線呈18(時熔接線消部位因為2股熔膠結(jié)強度稍弱容易發(fā)生斷4.2實際案例分析研究與表板儀表裝飾蓋與高裝在儀表板本體上但裝后發(fā)

10、生斷裂為解決參數(shù)調(diào)整看手通過增位強度加強未再發(fā)生圖9所示圖9a中零本體裝配的卡座卡座熔接線；圖9b中圈出弱折裝后出現(xiàn)斷裂。線無法全消除時可位置將熔接線位置轉(zhuǎn)部位某種日產(chǎn)諾商注塑熔接線在兩側(cè)紋將上面兩側(cè)2個澆口由面2個澆口向中靠攏15f示熔接線下移至轉(zhuǎn)角失。在產(chǎn)品熔接線產(chǎn)生合不緊導(dǎo)致該處結(jié)構(gòu)裂。改進某種輕型商用車儀鋼卡爪裝配后再安該卡接結(jié)構(gòu)經(jīng)過數(shù)次拆該質(zhì)里問題先從工藝加注塑溫度熔接線部斷裂現(xiàn)象產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如件背面有4個與儀表板處外表面(圓圈處)有部位有熔接線強度較因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制熔接以通過修改澆口大小和移至主機廠可以接受的用車格柵采用5占八、進膠理區(qū)域。經(jīng)分析采用15mm加大到30mm且下5mm的對策

11、。CAE分析顯位置且通過控制排氣和模具溫度熔接線可證兩側(cè)熔接線消失采用5占八、進膠在皮紋線。修改澆口后熔接線面兩側(cè)的澆口加大下動熔接線位置下移溫度熔接線消除。某面板旋鈕最初采用產(chǎn)品件成型后在外表面產(chǎn)生進膠里與修改澆口位置證最終找到有效解決1占八、澆口改為外邊緣1圖11所示。圖11a為原澆表面產(chǎn)生多處熔接線。5遲滯現(xiàn)象在產(chǎn)品壁厚薄弱的部位足即為注塑的遲滯現(xiàn)容易在阻力較小的型腔薄的結(jié)構(gòu)時熔膠會短充成時遲滯區(qū)周圍以減輕。經(jīng)過調(diào)試驗見圖10。如圖10b所示區(qū)域產(chǎn)生明顯的熔接位置如圖10c所示將上面2個澆口向中問移通過控制好排氣和模具種日產(chǎn)諾商用車控制內(nèi)側(cè)3點進膠注塑零多處熔接線經(jīng)過調(diào)整與數(shù)里2種方案的

12、驗措施將內(nèi)側(cè)原有3個個長3mrn、寬1mrn澆口如口方案注塑零件在外出現(xiàn)短射或是強度不象。熔膠在注塑過程中內(nèi)流動當(dāng)遇到突然減暫停留待壁厚部位填熔膠已經(jīng)開始固化此時容易發(fā)生短射阻力大引起一程度的壓力降薄壁結(jié)構(gòu)的強度也受到影響。遲滯現(xiàn)象可以通過更改澆口位置進行緩解將澆口位置放在產(chǎn)品離遲滯區(qū)域最遠的部位減少遲滯發(fā)生的時問從而起到緩解的作用。在汽車零件中存在遲滯現(xiàn)象的零件有儀表板右下護板。因為結(jié)構(gòu)需要產(chǎn)品有一處需要翻折的蓋板此處容易出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象蓋板經(jīng)過多次翻折薄壁的連接處出現(xiàn)一條白色的痕跡該痕跡為遲滯部位材料撕裂的痕跡是強度不夠的表現(xiàn)遲滯部位如圖12所示。橢圓內(nèi)的線為遲滯痕零件經(jīng)過多次翻折會產(chǎn)生一條白線。合理的澆口位置見圖13,14圈內(nèi)是卡扣根部是薄壁結(jié)構(gòu)為避免發(fā)生遲滯現(xiàn)象減輕卡扣根部斷裂的風(fēng)險零件澆注口應(yīng)選