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汽車保險(xiǎn)杠常見注塑問題及解決方案
?????????隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，塑料零件在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。汽車塑料件的應(yīng)用對于降低汽車質(zhì)量、節(jié)約燃油、促進(jìn)環(huán)保以及可回收利用等方面都有顯著優(yōu)勢。汽車塑料件大多數(shù)采用注塑成型，虎皮紋、表面復(fù)制不良、縮痕、熔接線、翹曲變形等，是汽車注塑件常見的缺陷，這些缺陷不僅與材料有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和成型工藝有很大關(guān)系。今天就和大家一起來分享幾個(gè)保險(xiǎn)杠注塑常見的問題以及解決方案!
????????一、壓力線
????????如圖所示，保險(xiǎn)杠霧燈周圍有明顯的壓力線，影響制品外觀和表面質(zhì)量，由于保險(xiǎn)杠屬于汽車外表面的部件，對表觀質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，產(chǎn)生壓力線會對其表觀質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
????????1. 材料主要工藝參數(shù)
????????名稱：保險(xiǎn)杠
????????材料：PP
????????顏色：黑
????????模具溫度：35℃
????????澆口方式：針閥式澆口
?????????2. 可能原因分析及改善措施
????????模具方面：本案例制品中霧燈周圍的孔附近設(shè)置有澆口G5，當(dāng)此澆口打開時(shí)，由于孔的影響，造成孔兩側(cè)的壓力重新達(dá)到一個(gè)平衡形成的壓力線。
????????3. 改善后效果
?????????案例中所述的壓力線實(shí)為潛流線，往往出現(xiàn)在是熔接痕所在的區(qū)域，這類壓力線出現(xiàn)的機(jī)理如下圖所示，解決方法是盡量使熔接痕周圍的壓力差減小，或使壓力差不足以推動正在固化的熔體移動。
?????????二、虎皮紋
????????虎皮紋經(jīng)常出現(xiàn)在保險(xiǎn)杠、儀表板、門板和立柱等面積較大的汽車注塑件上，是一種波浪形條紋的表面缺陷，大約垂直于熔體流動方向，在制件表面上形成光澤不同的刻印，看起來就像老虎皮上的花紋一樣，俗稱虎皮紋。
????????1.虎皮紋一般在什么地方出現(xiàn)？
????????虎皮紋容易產(chǎn)生在壁厚較薄、流程較大的制件上，它具有以下特征：(1)注塑件表面出現(xiàn)呈周期性變化的明暗交替的條紋;(2)條紋大致垂直于熔體的流動方向;(3)條紋分為亮區(qū)和暗區(qū)，亮區(qū)的光澤度高，暗區(qū)的光澤度差;(4)如果制件的正面是亮區(qū)，則背面是暗區(qū)，兩者交替出現(xiàn)。
????????2.為什容易出現(xiàn)虎皮紋？
?????????材料中的增韌體系越多，虎皮紋現(xiàn)象越容易出現(xiàn)”。韌性差的材料很少會出現(xiàn)虎皮紋現(xiàn)象，如增強(qiáng)材料、非增韌的尼龍、PBT等材料成型過程中很少有虎皮紋產(chǎn)生。應(yīng)用于汽車注塑件的PP材料，由于要求有較高的沖擊性能，添加了EPDM、POE等增韌成分，非常容易出現(xiàn)虎皮紋缺陷。
????????3.如何改善虎皮紋？
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????????1)在模具設(shè)計(jì)方面增加流道直徑，擴(kuò)大澆口的厚度和寬度是消除虎皮紋的有效措施。澆口厚度最好達(dá)到壁厚的0.7～0.8倍。此舉的目的是降低熔體在流道和澆口中的壓力損失，減小進(jìn)入型腔時(shí)的出模膨脹效應(yīng)。
????????2)在注塑工藝方面提高熔體溫度和模具溫度，調(diào)整注射速度，有利于消除虎皮紋。一般情況下，采用較低的射速有利于消除虎皮紋，因?yàn)榈退傧氯垠w流動更穩(wěn)定。
????????三、料花
????????汽車保險(xiǎn)杠附近的料花狀冷料不僅影響制件表觀質(zhì)量，也會影響其機(jī)械性能。汽車保險(xiǎn)杠是吸收緩和外界沖擊力、防護(hù)車身前后部的安全裝置。一般選擇機(jī)械強(qiáng)度較好的PP。
?????????1.?材料主要工藝參數(shù)
????????名稱：汽車保險(xiǎn)杠
????????材料：PP顏色：黑色模具溫度：55℃澆口方式：側(cè)澆口
????????2.可能原因分析及改善措施
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????????制品模具方面：本案例制品所采用的模具中分別包含熱流道與冷流道，但冷流道上沒有設(shè)計(jì)冷料井，直接連通在制件上。
????????成型工藝方面：對于注塑工藝方面，觀察發(fā)現(xiàn)有的針閥澆口封膠不嚴(yán)，澆口上有殘余的冷料，封閉針閥的氣壓很低，起不到封膠的作用。本案例通過使用氣壓增壓泵提高封針氣壓，熱澆口不再漏料后冷料消失。
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????????3.改善前后效果圖對比
?????????4.重點(diǎn)提示
????????下圖是典型的熱流道噴嘴的結(jié)構(gòu)，可以看到，其噴嘴前端與模板接觸，雖然接觸面積有限，噴嘴前端的熱量還是會向較冷的模板傳導(dǎo);此外，噴嘴周圍由于冷卻的需要，有時(shí)還存在冷卻回路，這樣進(jìn)一步增加噴嘴前端溫度過低的可能性。噴嘴前端的溫度較低，導(dǎo)致其前端存在少部分冷料，特別是封針封膠不嚴(yán)時(shí)，熔體溢出，更易形成冷料，因此熱流道噴嘴轉(zhuǎn)冷流道時(shí)，建議在冷流道上也設(shè)置冷料井。
?????????四、起皮
????????汽車保險(xiǎn)杠制件表面大，缺陷不良率低，很難發(fā)現(xiàn)起皮缺陷，但此缺陷嚴(yán)重影響制件外觀質(zhì)量。下圖是某項(xiàng)目的保險(xiǎn)杠表面出現(xiàn)分層起皮，不良率3-5%，隨機(jī)出現(xiàn)在制件表面。由于制件表面大，缺陷不良率低，因此很難發(fā)現(xiàn)，但嚴(yán)重影響制件外觀質(zhì)量。
?????????1. 材料主要工藝參數(shù)
?????????2. 可能原因分析及改善措施
????????成型工藝方面：對于本案例制品判斷可能是由于冷料引起。通過檢查發(fā)現(xiàn)料溫和熱流道溫度都正常，模具所采用的開放式熱流道也正常。由于生產(chǎn)時(shí)采取手動取件，取件時(shí)間較長時(shí)，造成每個(gè)熱嘴均出現(xiàn)不同程度的流涎。通過縮短取件時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，熱嘴流涎現(xiàn)象得到有效改善。因此，有可能是流涎產(chǎn)生的冷料被沖到型腔中造成分層起皮，而現(xiàn)場也發(fā)現(xiàn)正是工人取件時(shí)間的長短決定了下一模產(chǎn)品是否產(chǎn)生分層起皮。針對于此，本案例制品采取的解決措施是：將注塑機(jī)的射退距離從16mm改至20mm，熱嘴不再產(chǎn)生流涎，制件上也沒有再出現(xiàn)分層起皮。
?????????3. 改善前后效果圖對比
?????????4. 重點(diǎn)提示
????????冷料沖入型腔可能會引起分層起皮。冷料的來源可能是料溫過低、噴嘴溫度過低、流道沒有設(shè)置冷料井或冷料井長度不足、熱流道溫度過低、模具溫度過低等。
????????五、鼓包
????????汽車保險(xiǎn)杠，表面有鼓包，位置大致固定，位于行李箱蓋板對應(yīng)的轉(zhuǎn)折位置，產(chǎn)生幾率很高，產(chǎn)生鼓包會對其表觀質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。
?????????1. 材料主要工藝參數(shù)
????????名稱：汽車后保險(xiǎn)杠材料：PP+EPDM+TD15顏色：黑色重量：3800G澆口方式：側(cè)澆口
????????2.可能原因分析及改善措施
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?????????1)制品結(jié)構(gòu)方面：觀察鼓包位于行李箱蓋板兩側(cè)對應(yīng)圓弧位置，左右兩邊的圓弧都出現(xiàn)鼓包，幾率有所差異;鼓包有時(shí)明顯鼓起，有時(shí)只是輕微的凹凸不平，很難發(fā)現(xiàn)，噴漆后非常明顯;采用電吹風(fēng)在600℃下烘烤，輕微的鼓包迅速鼓起。取表面有輕微凹凸不平的產(chǎn)品，剖開斷面都看到有孔。
????????2)制品模具方面：鼓包位置對應(yīng)的模具部分沒有開設(shè)排氣槽，注塑過程中氣體難以排出。因此在模具上增設(shè)排氣槽。
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?????????3)成型工藝方面：找到鼓包部位對應(yīng)的螺桿位置，該段采用低速注塑。最終解決鼓包問題。
????????3.改善前后效果圖對比
?????????4.重點(diǎn)提示
????????采用電吹風(fēng)烘烤，也是一種辨別引起鼓包原因的方式。本例中，采用電吹風(fēng)在600℃下烘烤，輕微的鼓包迅速鼓起，說明是由氣泡引起。
