論電鍍件模具設(shè)計要點

張繼

摘要：電鍍是用電化學方法在固體表面上沉積一薄層金屬或合金的過程。對這個過程形象的說法，就是給金屬或者非金屬穿上一件金屬“外衣”，這層金屬“外衣”稱為電鍍層。通過電鍍可以改變固體材料的表面特性。例如，可以改善外觀，提高耐蝕性、耐磨性及其他功能特性。

關(guān)鍵詞：電鍍;化學;塑料

引言

近年來，隨著工業(yè)的迅速發(fā)展、塑料電鍍的應(yīng)用日益廣泛，成為塑料產(chǎn)品中表面裝飾的重要手段之一，塑料電鍍已被廣泛應(yīng)用在汽車塑料零件的裝飾性電鍍上。

電鍍對于塑料件的外觀要求只要有如下幾點：

（1）產(chǎn)品表面需平整、光滑、過渡自然、不能有磕、碰、擦傷等缺陷;

（2）產(chǎn)品厚度需均勻，沒有翹曲變形、毛刺、飛邊、熔接痕等;

（3）顏色需符合色板的要求。

塑料件優(yōu)質(zhì)的外觀取決于前期合理的模具設(shè)計以及制造加工，筆者針對電鍍件的產(chǎn)品、模具選材和澆注系統(tǒng)淺談一下自己的心得：

1 產(chǎn)品要求

長條狀的電鍍件一般在裝車X向和Z向（重點）均存在變形，因此模具上通過預(yù)變形處理和壁厚調(diào)整來補償零件變形。

1.1 縮印是電鍍件的主要問題，產(chǎn)生縮印的原因通常有以下幾點

1.1.1 產(chǎn)品B面的筋、卡腳或BOSS柱超厚引起A面產(chǎn)生縮?。?ABS或PC/ABS材質(zhì)的產(chǎn)品一般尺寸要求是A≤2/3B，但電鍍件卻需A≤1/3B。通常做法是為方便后期模具調(diào)整，先將加強筋根部壁厚做到0.7～0.8mm。

1.1.2 產(chǎn)品壁厚突變不均，電鍍產(chǎn)品主壁厚一般為2.0-3.0mm，建議單個零件主壁厚盡可能避免大于0.5mm以上的壁厚突變;若卡鉤與產(chǎn)品側(cè)面有較大的臺階，宜調(diào)整卡鉤的位置或在B面設(shè)計較大的過渡區(qū)域，建議臺階厚度與過渡長度比例不小于1：10。

1.1.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的縮印，主要為局部產(chǎn)品壁厚突變，收縮不均勻引起表面不平整造成的，強烈建議客戶修改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，明確其風險性，雖然通過加厚產(chǎn)品表面厚度會有改善，但很難消除。

1.2 產(chǎn)品要求

1.2.1 檢查產(chǎn)品拔模斜度：電鍍件、油漆件定模1.5-2°，動模大于1°。

1.2.2 塑料零件設(shè)計應(yīng)避免細長槽位及盲孔，若不能避免，盲孔的深度應(yīng)小于直徑的3倍，以防滯留電鍍液。

1.2.3 產(chǎn)品分型處的邊緣盡可能有利于模具分型，避免有落差較大的分型曲面。

1.2.4 產(chǎn)品的分型線有利于模具加工和研配，盡可能避免依賴極限加工精度來保證。

1.2.5 分型面處動模部分縮進0.1-0.3mm，以避免因模具加工精度達不到導(dǎo)致的分型面段差。

2 電鍍件模具設(shè)計要點

2.1 模具材料選擇

為適應(yīng)電鍍件的特殊拋光要求，模具材質(zhì)應(yīng)采用組織均勻致密且有足夠的硬度及耐磨性的鋼材，可參照下表;定模新材料如無使用經(jīng)驗應(yīng)進行驗證。型腔表面粗糙度需達到Ra0.05-Ra0.025之間要求。（表1）

2.2 模具澆注系統(tǒng)

2.2.1 在設(shè)計澆口數(shù)量、放置部位時必須通過MOLDFLOW進行分析（包括注塑、保壓和變形分析）并確保熔體的流動性，以及由此產(chǎn)生的產(chǎn)品表面質(zhì)量以及注塑工藝窗口的可調(diào)性;避免出現(xiàn)冷料、熔體流動分布不均、熔接線、注塑工藝窗口窄等問題;澆口數(shù)量與位置必須得到電鍍部門及客戶的評審認可。

2.2.2 狹長條狀產(chǎn)品，應(yīng)采用針閥式熱流道以消除多澆口引起的熔接線，且澆口設(shè)置不宜過遠，以免壓力過大，產(chǎn)品成型后殘余應(yīng)力大，電鍍后易因應(yīng)力釋放而開裂。

2.2.3 產(chǎn)品兩端尖角處均需加擋電保護角，以防電流在尖角處過于集中，導(dǎo)致電鍍積瘤。形狀、大小、遠近等具體參數(shù)應(yīng)與電鍍部門溝通并確認。

2.2.4 澆口設(shè)計時要考慮方便填充、避免壓力損失、便于修剪等因素，常用側(cè)澆口、斜頂塊澆口或滑塊進膠澆口。

2.2.5 所有電鍍產(chǎn)品均需考慮電鍍掛具工藝腳，尺寸一般為30*12*1.2mm，具體根據(jù)電鍍部門的標準而定。

2.2.6 所有的流道和澆口都要拋光，澆口要平滑過渡到流道。所有澆口必須 用CNC加工或EDM加工，不允許用打磨機加工。

2.2.7 澆口位置的設(shè)計必須充分考慮熔接線產(chǎn)生的位置，熔接線位置應(yīng)盡可能的避免產(chǎn)生在產(chǎn)品的外觀面，必要時可設(shè)置溢料工藝片。

2.2.8 大的電鍍框和長飾條均應(yīng)考慮順序閥澆口，以減少或消除熔接線。

2.2.9 熱嘴距成型末端不超過200MM.如果成型末端是縮印高風險區(qū)，請將熱嘴距成型末端的距離控制在150mm以內(nèi)以減小縮印風險。

3 結(jié)束語

現(xiàn)代汽車日趨輕量化且豪華美觀，塑料電鍍發(fā)揮了重要作用，如車門拉手、車標、反光鏡、方向盤、輪殼罩等裝飾，大量采用塑料電鍍制品。增加塑料配件的用量對降低車體重量是有效的措施，但是若沒有電鍍金屬作為其表面裝飾和防護，是不現(xiàn)實的，所以要通過在零件表面的鍍層來達到裝飾、耐腐蝕、耐磨等目的。

參考文獻

[1]安茂忠，楊培霞，張錦秋.現(xiàn)代電鍍技術(shù)，2018（2）.