程良寶,唐海茂
(東風(fēng)延鋒(十堰)汽車飾件系統(tǒng)有限公司,湖北十堰 442012)
汽車飾件上很多小盒體結(jié)構(gòu)的塑件(見圖1),例如開關(guān)門板、中部上面板、膝蓋護(hù)板等,這類塑件不能做倒裝模,澆口只能設(shè)置在分型線,注射成型時(shí),材料從外部流到盒體底部,很容易在盒體底部產(chǎn)生困氣,作為外觀件,這種外觀缺陷是不允許的?,F(xiàn)有解決困氣的方法是對(duì)塑件進(jìn)行噴漆處理,這其中增加了成本,噴漆工序也會(huì)造成其他質(zhì)量問題。本文以T17中部上面板為例,針對(duì)盒體底部困氣缺陷,通過分析原因,提出了一種解決困氣的排氣設(shè)計(jì)方案。
圖1 盒體結(jié)構(gòu)塑件
圖2所示為T17中控面板,整體尺寸為587×319×163mm,平均壁厚2.5m,材料為PC/ABS。塑件有很多方孔和圓孔,同時(shí)帶有一個(gè)小雜物盒,雜物盒尺寸73×198×147.5mm。
圖2 中部上面板正反面結(jié)構(gòu)
塑件外觀工藝為磨砂紋+噴漆,磨砂紋無法隱藏塑件缺陷,噴漆對(duì)熔接線、縮痕、困氣缺陷有放大作用,因此對(duì)注塑件整體外觀要求很高。生產(chǎn)過程中,盒體底部容易困氣,造成紋理面發(fā)黑和氣痕,困氣位置會(huì)因?yàn)楣に嚨牟煌l(fā)生改變。圖3是塑件困氣造成的氣痕缺陷。
圖3 中部上面板盒體底部困氣
由于塑件多方孔和圓孔,容易產(chǎn)生熔接線。為了保證A面外觀,使熔接線盡可能小,在注射成型時(shí),注射速度較高,注射壓力較大。材料進(jìn)入型腔中的流速非??欤?s即可成型塑件,材料快速填充盒體形的型腔時(shí),熔體將取代4個(gè)側(cè)面和底面的氣體,而4個(gè)側(cè)面都無法排氣,氣體被擠到盒體底部,只能通過底部頂桿、排氣孔排出。如果盒體底部氣體不能被及時(shí)排出,就會(huì)在兩股熔體的合流處出現(xiàn)表面氣痕,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)表面燒黑。
中部上面板澆口采用3點(diǎn)進(jìn)膠、針閥控制,不同的進(jìn)膠順序和工藝參數(shù),盒體底部困氣位置不同。前期通過模流分析,模擬不同進(jìn)膠順序,確認(rèn)困氣最容易出現(xiàn)的位置在盒體底部拐角處,在調(diào)整進(jìn)膠順序時(shí),底部平面也可能有困氣。如圖4所示,為最可能出現(xiàn)的一種情形。因此加強(qiáng)底部及拐角排氣非常必要。
圖4 中部上面板盒體底部困氣
型芯盒體不采用一體式,采用鑲拼結(jié)構(gòu),如圖5所示。塑件上盒體的4個(gè)側(cè)面中間有一條鑲拼線,鑲件上設(shè)計(jì)一圈排氣槽,排氣槽間距20mm,寬5mm。封膠面寬10mm,封膠面排氣槽深度取PC/ABS溢邊值的最大值0.05mm,封膠面以外排氣槽深度0.5mm,保證4個(gè)側(cè)面也可以排出一部分氣體。鑲拼結(jié)構(gòu)也可以減小模具型芯鋼材尺寸,從而降低了模具材料成本。
圖5 盒體部分采用鑲拼結(jié)構(gòu)
盒體底部面積為47×148mm,采用整體頂塊頂出。采用雙頂桿頂塊,尺寸為45×140mm。整個(gè)頂塊四周加工豎向排氣槽,排氣槽間距5mm,寬5mm,封膠面排氣槽深度0.05mm,封膠面以外排氣槽深0.5mm,如圖6所示。
圖6 頂塊排氣
頂塊上設(shè)計(jì)3處排氣鑲件,每個(gè)鑲件由3~6個(gè)尺寸20×25×5mm的鑲件組成,鑲件采用PM-35透氣鋼,采用小鑲件透氣鋼,既可以控制成本,又可以大大加強(qiáng)排氣效果。
在模流分析中出現(xiàn)困氣的4個(gè)圓角處,單獨(dú)設(shè)計(jì)圓形的排氣銷,直徑?10mm。頂塊未加鑲件區(qū)域?yàn)轭A(yù)留區(qū)域,可以根據(jù)試模結(jié)果再增加排氣鑲件和排氣銷。排氣鑲件和排氣銷均設(shè)計(jì)在雙桿頂塊上,再增加排氣鑲件需要加工時(shí),只需拆下頂塊加工即可,非常方便。
對(duì)模具排氣系統(tǒng)進(jìn)行上述優(yōu)化,模具加工完成后,經(jīng)多次調(diào)試以及模具回廠生產(chǎn)驗(yàn)證,效果明顯。如圖7所示。
圖7 中部上面板盒體試模樣件
設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu),優(yōu)化模具排氣系統(tǒng)(包括盒體側(cè)面鑲拼、整體頂塊、鑲件、排氣銷),既不影響塑件的外觀及使用性能,同時(shí)可以消除塑件盒體底部A面困氣的缺陷,從而提升塑件質(zhì)量。此方案可以推廣應(yīng)用到所有帶小盒體塑件的模具中。