【摘要】汽车工业发展速度不断提高,在汽车中广泛利用塑料零件。通过利用汽车外饰注塑件可以节约汽车燃油,实现环保和可回收利用的目的。汽车外饰注塑件注塑时间比较短,可以提高汽车企业的生产效率,降低了企业的生产成本。但是在汽车外饰注塑件中存在典型缺陷,影响到产品质量,本文根据典型缺陷提出规避设计对策,促进企业企业可持续发展。
关键词:汽车外饰注塑件;典型缺陷;设计对策
我国汽车行业发展速度不断提高,不仅在汽车内饰和外饰零部件中利用注塑件,同时在多功能零部件中利用注塑件。注塑件可以保障汽车造型的复杂性,同时可以降低汽车的重量,满足当前节能减排的工作目标,高效回收利用资源。当前汽车结构塑料件主要是利用注塑工艺,在注塑零部件外观产生各种缺陷,影响到汽车外观质量,汽车整体外观品质因此受到影响。本文分析汽车外饰注塑件典型缺陷,提出这队形的设计对策,有效控制结构设计。
一、概述汽车外饰注塑件典型缺陷的诱发原因
(一)脱模不良
脱模不良指的是成品无法在模具总脱出,增加了脱模的难度,成品在脱模过程中伴随发生拉白和龟裂等问题,发生这类问题是因为在结构设计过程中,设计人员没有结合脱模方向和材料特性设计脱模斜度,最终导致成品无法在模具中顺利的取出。
(二)填充不足
在注塑工作程序中,注塑材料无法完全的填充模具,引发注塑件欠胶问题,冷却固化了注塑材料之后 ,导致成品成为废品。在汽车外饰注塑件中经常会发生填充不足的问题,尤其是在孔、柱等部位更加容易发生这类问题。发生汽车外饰注塑件填充不足的问题,主要是因为材料缺乏流动性,或者是因为没有合理设计浇口位置,产品壁厚比较薄,增加了产品厚度的差异性。
(三)飞边、毛刺
在注塑过程中,注塑材料溢出模具,并且残留在注塑件上,这类剩余边料就是毛刺。 通常是在公母模结构部位产生注塑件的毛刺,这是因为在注塑工作中,屋内公母模缺乏配合,如果材料数量比较多,如果密封效果比较差,将会引发泄漏问题,在冷却固化之后将形成毛刺。
(四)熔接痕
如果模具温度在注塑材料温度以下,影响到型腔内部注塑材料的连贯性,阻碍材料流动,如果料流前沿部分快速冷却固化,在汇合部位将会产生熔接线。产品成型之后,因为结构设计和注塑过程不合理,引发注塑件熔接线缺陷,产在孔结构和嵌件和注浇口位置产生注塑件熔接线。
(五)收缩痕
产品表面的痕迹会引发注塑件的收缩痕,在模具表面收缩脱离之后产生收缩痕,通常是在局部后壁较大的区域和凸起物背面产生这类问题。塑料熔体充模过程中,其流动状态关系到收缩痕的形成。在充模状态中,表层熔体接触到冷的模壁,因此产生固化层,但是芯层还是处于熔融状态。结束了充模状态之后,表层已经发生冷却固化,但是芯层还没有开始冷却,如果工作人员没有采取保压补偿措施,在芯层冷却收缩过程,对于表层会产生拉扯作用,导致表面发生下凹问题,因此产生收缩痕。【1】
发生收缩痕问题,一方面是因为塑料具有较大的收缩率,塑料缺乏流动性,无法快速完成补
塑工作。此外因为注塑速度比较慢,降低了注塑的压力,虽然可以在型腔内部充满材料,但是无法保障制品表面的平整性。另一方面因为流道不合理,减小了浇口截面,不利于顺利完成补塑工作。因为浇口位置设计不合理,应该厚壁部位设计浇口,否则无法顺利完成补塑工作。在冷却工作中,因为塑料接触面比较热,也会因此产生收缩痕。因为冷却效果比较差,在产品脱模之后还会不断收缩,也会产生收缩痕。因为产品结构缺乏合理性,在产品加强筋结构中很容易发生收缩痕。
(六)翘曲
选择注塑件的材料,如果具有较低的弹性模量,将会降低抗变形能力。在完成注塑工作之后,在制件内部产生应力,导致构件发生翘曲问题。汽车外饰注塑件发生翘曲问题,主要是因为在结构设计工作中,注塑件后壁不断发生变化,在注塑工作中,无法均匀的分布应力。此外产品结构设计缺乏合理性,此外加强筋数量比较少,也会产生翘曲问题。注胶口设计不合理,在填充工作中无法均匀的分布内部应力,因此引发翘曲问题。
汽车卡扣二、汽车外饰注塑件规避设计对策
(一)合理选择材料
在设计汽车外饰注塑件结构的过程中,设计人员需要明确材料性能,例如需要明确材料的密度和拉伸强度以及弯曲强度等,科学的选择合适的注塑材料。
(二)设计脱模角度
为了顺利的脱模,设计人员需要合理设计脱模斜度,通常是设计层坐标轴方向,同时需要综合考虑材料性能和几何形状以及成型收缩率等。为了保障汽车外饰注塑件可以顺利脱模,避免发生龟裂和拉白等问题,设计人员需要尽量减小脱模的斜度。如果零部件存在皮纹,可以增大脱模角度。此外如果注塑件结构满足使用要求,设计人员要尽量简化较高设计程序,为脱模工作奠定基础,使整体生产效率因此提高,同时可以降低汽车企业的生产成本。【2】
(三)设计壁厚
保障壁厚的均匀性,可以避免发生注塑件冷却不均匀的问题,这样可以避免在注塑工作中工作中发生收缩痕和翘曲等问题。如果注塑件结构设计不合理,无法保障壁厚均匀性,设计人员可以借助逐步过渡方法,在厚壁部位逐渐过渡到薄壁部位,也可以设计为两个部件,最后在一个制品中装配两个部件。在转角部位,需要利用圆角过渡壁厚,因此有效分散荷载,避
免在一个部位集中应力。因为注塑材料缺乏流动性,如果注塑件发生流痕,需要将圆角设置在模具转角部位,同时需要保障模具内壁的光滑性。
(四)设计加强筋
在设计汽车外饰注塑件结构的过程中,如果无法增加壁厚,设计人员需要保障加强筋厚度的合理性,避免发生翘曲等问题。此外需要均匀的分布多条加强筋,错开排列加强筋。适当的减小高度,同时不能在大面积中间部位增加加强筋。合理设置脱模斜度,避免在在脱模过程中产生摩擦,利用圆弧形式过渡根部,控制圆角半径,否则在外力影响下将会导致制品损坏。
(五)优化结构细节部分
在设计结构细节部分的过程中,要弱化处理卡扣安装座的根部,严格控制根部的料厚,这样可以避免发生收缩痕。保障主幅定位设计工作的合理性,在卡扣座滑块空间和塑料卡扣安装空间中布置安装点。
(六)改善收缩痕的方法
工作人员需要调整射料缸的温度,合理调整螺杆速度,保障螺杆表面速度的均匀性。此外工作人员一试单管道增加注塑量,使用合理的塑料,螺杆向前时间因此增加,使注塑压力和注塑速度因此提高,工作人员需要检查止流阀的安装位置,如果止流阀无法正确的运行,将会流失压力。合理改善浇口位置,矫正流道之后避免损失压力,结合实际工作适当扩大浇口截面尺寸。根据塑料特征和产品结构,严格控制模具温度。如果条件允许,汽车企业可以改善产品的结构,可以充分冷却产品。
(七)处理熔接痕的方法
设计人员需要合理调整汽车外饰注塑件的壁厚,合理选择熔合的角度和位置,首先密封处理部分孔位,再后期再实施二期加工。适当的缩减模具解耦股的浇口数量,利用热流道顺序阀控制进胶,在熔接痕部位增设溢料井,优化设计熔合角度。选择流动性较强的注塑材料,减少脱模剂的用量,因此提高射出压力,使填充速度因此提高,同时有利于提升模具和树脂温度。
结束语:
在汽车外饰注塑件中存在各种典型缺陷,影响到汽车外饰注塑件产品质量,为了保障产品质量,汽车企业需要分析问题发生的原因,提出针对性的规避设计对策,调整汽车外饰注塑件工艺,避免产生缺陷,进一步提高汽车制造水平,优化客户的驾驶体验感。
参考文献:
[1]李存荣,彭磊.汽车注塑件生产过程控制和追溯系统的研究与实现[J].现代制造工程,2019(01):69-74.
[2]王秀梅,翟豪瑞.玻纤增强汽车注塑件成型工艺优化分析及模具设计[J].汽车实用技术,2018(09):108-111.
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