▏產品結構與注塑模具--內飾專業(yè)課程[優(yōu)質內容]

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1、產品結構與注塑模具設計,1,高級培訓,鄭春竹，模具公司模具設計專家； 個人簡介：96-2002 東風汽車公司，沖壓模具設計 4、模具上該位置使用排氣鋼鑲塊；5、喇叭罩區(qū)域單獨通較高水溫（70-80）；6、熱噴嘴和澆口盡量靠近喇叭罩區(qū)域；,13,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-熔接痕,熔接痕是由于來自不同方向的前端較冷樹脂在結合處未能完全融合而產生,通過CAE分析，能夠較表觀地發(fā)現(xiàn)熔接痕位置；但判斷熔接痕可接受程度，主要依靠實際經驗; 同時滿足以下兩個因數(shù)熔接痕表現(xiàn)形式會較輕微 A、融合角大于135 B、熔接痕處溫差2,14,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例

2、-熔接痕,在澆口位置已優(yōu)化的情況下，局部改變模具動模型面，（局部改變壁厚），調整填充料流，改變熔接痕位置,15,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-熔接痕,增加阻流塊，局部改變料流方向。（對改善白點、銀線等缺陷很有用）,產生一條銀紋,增加一阻流塊，銀紋消失,16,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-翹曲,射出成形時，在塑流的方向上以及與其直交的方向上成型收縮率并不相同，在塑流方向上，其成型收縮率較大，結晶樹脂的兩方向收縮率的差異達到401000，此外成型收縮率也與壁厚的不同而不同。這種成型收縮率的差異必然是造成成型品變形的潛在原因。因此在成型收縮完成之后，因射出

3、壓力已經解除，成型品很快的出現(xiàn)翹曲，扭曲等變形現(xiàn)象，嚴重時既造成不良的結果。 冷卻不均勻也造成翹曲變形。模具過冷位置塑料先凍結，過熱位置最后收縮后，產生拉應力，產品發(fā)生變形 脫模不良引起應力變形,17,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-翹曲,通過產品設計減小翹曲,18,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-翹曲,通過模具優(yōu)化減小翹曲,1.保證模具冷卻均勻，充足的冷卻密度；同時要防止過冷 2.對發(fā)生變形區(qū)域，可單獨通不同溫度的冷卻水，調整該區(qū)域凍結時間,澆口位置和形式不當，造成翹曲,調整澆口位置和形式，翹曲改善,19,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷

4、實例-流痕,塑料流動時產品呈波浪狀的表面缺陷，原因多為表層塑膠已部分凍結，又被后 續(xù)料流推動所致。解決措施：避免流長過長，可適當增加壁厚等增加流動性的 方法,20,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-頂塊印,外飾注塑件（保險杠）對外觀要求極高，在高亮反光狀態(tài)下觀察，可觀察到頂 塊的印記。目前對形成機理還無透徹了解。,模具的研配質對 該缺陷有很大影 響。頂塊底面嚴 格配實，頂塊在 合模狀態(tài)下被分 型面壓住，均能 有效改善該缺陷 ；另外，采用頂 塊底部研配完成 再整體加工的方 式，這樣減少了 配模誤差。,21,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-壓力線,采用順序閥控

5、制的注塑工藝，不同噴嘴料流會合位置發(fā)生返流，造成外觀較明顯的線狀缺陷,1、調整注塑工藝 2、修改澆口位置 3、修改流道或澆口形式 4、局部改變壁厚來改善流動趨勢,22,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-亮斑,產品由于局部密度不一致等原因造成的外觀發(fā)亮的表面缺陷。,1、一般產生位置在背面有筋或壁厚不均位置，特別在氣輔通道附近； 2、局部困氣，例如儀表板出風口位置的溶解痕表現(xiàn)出的形狀也類是亮斑。 解決措施：加強筋根部減薄或壁厚減薄,23,高級培訓,一、汽車內外飾注塑產品缺陷,注塑缺陷實例-飛邊,飛邊是指在模具分型面或頂桿等部位出現(xiàn)多余的塑料，使制件在上述地方出現(xiàn)不規(guī)則的邊角,解決

6、措施： 1、產品結構設計上保證大的碰穿角，推薦5以上。 2、研配分型面 3、設法降低注塑壓力,24,高級培訓,關于注塑產品設計的一些建議,注塑產品設計問題實例,25,高級培訓,二、大型注塑模具的特點,大型注塑模尺寸：長度=1500mm ；寬度=600mm；重量：=8T；注塑機： =1400T,大型注塑模典型形式：兩板模 + 熱流道 結構特點： 由于拆裝不便，維修成本高；大型模具設計上要考慮更多的安全可靠性、裝配便捷和易維護性。,26,高級培訓,二、大型注塑模具的特點,大型注塑模-保險杠,B板（BP),動模固定板（CP),保險杠模具實際上將BP分成兩部分，主要從節(jié)約材料和加工工藝性考慮,27,高

7、級培訓,二、大型注塑模具的特點,大型注塑模-特點,由于使用兩板模結構，不能使用定?；瑝K；對儀表板出風口這類產品結構，目前只能使用油缸抽芯和油缸斜鍥鎖模,這種結構實際生產過程中會發(fā)生抽芯無動作或咬死的故障，另外加工成本也很高，分型線也難避免；產品設計時盡量采用碰穿形式以避免風險。,28,高級培訓,二、大型注塑模具的特點,大型注塑模-特點,針對必須使用定?；瑝K或定模斜頂，可在定模部分使用液壓或彈簧驅動的頂出推板，可與開模保持同步頂出,動模頂出推板,由氮氣彈簧驅的定模頂出推板，驅動定模斜頂,29,高級培訓,二、大型注塑模具的特點,大型注塑模-熱流道系統(tǒng),普遍采用熱流道系統(tǒng)；對有外觀或強度要求的注塑件

8、采用順序閥控制注塑工藝方案； 結構形式：預裝整體式和分體式,閥針,噴嘴,主進口,油缸,加熱圈及熱電偶,30,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-滑塊,滑塊驅動方式：1、斜導柱； 2、彈簧；3、液壓缸；4、斜鍥導軌； 或以上組合式,31,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-滑塊,獨立使用彈簧驅動的滑塊，應充分考慮彈力； 彈簧壓緊力至少是滑塊重量的2.5倍； 另外,行程較長的彈簧一定要使用彈簧護套或中心銷,直頂塊上的滑塊，直接由彈簧驅動,32,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-滑塊,爆炸式滑塊驅動通常用矩形彈簧或氮氣彈簧,33,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-滑塊,滑

9、塊行程大于50mm，一般采用液壓缸驅動,滑塊行程超過350mm，液壓缸使用靈活的安裝方式，避免增大模具外形尺寸,34,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-滑塊,滑塊斜鍥驅動一般是組合式,通過燕尾槽和彈簧驅動,35,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-抽芯,抽芯驅動一般采用彈簧和液壓缸,動模油缸抽芯，定模斜鍥鎖緊,36,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-抽芯,抽芯驅動一般采用彈簧和液壓缸,定模油缸斜鍥抽芯,37,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-抽芯,抽芯驅動一般采用彈簧和液壓缸,小孔一般采用彈簧抽芯,38,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-斜頂,大型注塑模具

10、一般使用斜頂塊、斜頂桿、斜頂座結構,A,H,S,A:斜頂后退行程 H:推板頂出行程 S：斜頂運動疊加行程 ：斜頂角（=15),39,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-斜頂,大型注塑模具一般使用斜頂塊、斜頂桿、斜頂座結構,A:斜頂后退行程 H:推板頂出行程 S：斜頂運動疊加行程 ：斜頂角（=15) ：斜頂向下角度,40,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-斜頂,直頂壓斜頂結構常用于保險杠模具,斜頂脫模有凸臺阻礙的結構，可考慮采用制定壓斜頂結構,41,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-斜頂,交叉運動斜頂，通過調整不同的斜頂角度和斜頂塊拼合角，避免運動干涉,通過計算和調整斜頂快

11、相拼角和兩斜頂桿頂出角度，使得斜頂A運動更快速，避免兩斜頂干涉。,A,B,42,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-二級頂,大型注塑模具二級頂多用于保險杠模具，一級頂完成工件頂出和動定模分離，但工件可能依然緊包在直頂塊上，這就需要增加再次頂出。,使用機械機構也能實現(xiàn)二級頂出,43,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-防錯機構,大型注塑模具采用防錯機構，主要是保護模具型腔,內分型保險杠使用安全拉鉤，保證初始開模推板頂出與開模運動同步,內分型保險杠分型面存在倒勾的情況下，該機構能防止推板提前回退造成合模時型面損壞。,44,高級培訓,三、常用脫模結構,常用脫模結構-防錯機構,滑塊采用頂桿

12、安全保護，防止推板未完全復位情況下合模，發(fā)生滑塊與頂塊碰撞。（這類滑塊一般靠液壓缸驅動）,頂塊,滑塊,防錯頂桿,當推板未完全復位，防錯頂桿可阻擋滑塊運動,推板未完全復位,45,高級培訓,四、特殊脫模結構,特殊脫模結構-拉塊、推塊,一般用于保險杠結構，通過導軌槽盒斜頂運動驅動拉桿，完成特殊運動軌跡脫模,通過斜頂和導軌槽復合驅動，拉塊（推塊）能組成復雜的運動方向，,46,高級培訓,四、特殊脫模結構,特殊脫模結構-加速頂,使用加速頂，可省去二級頂結構，將工件頂松，便于取件,齒輪齒條機構加速頂,斜頂與彈針驅動加速頂,蹺蹺板式加速頂,47,高級培訓,四、特殊脫模結構,特殊脫模結構-雙斜頂桿驅動斜頂,針對

13、大角度向下（超過20）的斜頂運動，使用單一斜頂桿驅動，斜頂桿受力狀態(tài)極差；采用雙斜頂桿驅動是很好的解決方案；不足：占用較大的斜頂座空間,：斜頂塊脫模方向,48,高級培訓,四、特殊脫模結構,特殊脫模結構-強脫模,使用強脫模方式能很大地簡化模具結構；常用于儀表板側面和內分型保險杠邊緣區(qū)域,強脫模位置一般設計的較平滑，以減少強脫阻力,0.8MM以下倒勾，通過材料收縮，有可能順利脫模,49,高級培訓,四、特殊脫模結構,特殊脫模結構-變形脫模,變形脫模多用于內分型保險杠和副儀表板模具,延遲拉塊在滑塊后退一定距離后將工件拉變形；使倒勾順利脫模,Console倒勾區(qū)域,內分型通過將工件拉變形順利脫模,50,

14、高級培訓,51,高級培訓,相關案例的分析,項目應用,52,高級培訓,項目應用一,縮痕解決方案,POLO250IP 上體帽檐減簿處理方案 帽檐區(qū)域壁過厚，產生縮印,53,高級培訓,項目應用一,縮痕解決方案,綠色區(qū)域為燒焊加鐵后方案,紅色為產品,B板,約2mm,約4mm,60度,POLO250IP 上體帽檐減簿處理方案,54,高級培訓,項目應用二,GAMMA儀表板虎皮紋,原始產品出現(xiàn)明顯虎皮紋, 遍布整個產品，調整工藝對虎皮紋的改善沒有效果,55,高級培訓,項目應用二,GAMMA儀表板虎皮紋,后續(xù)供應商更改材料后，虎皮紋消失?；⑵ぜy和塑膠材料有直接的關系，當大面積產生虎皮紋的時候，更改材料內部組分

15、是直接的方法。,1在目前的彈性體中加入一種新的彈性體，加大兩種材料黏度的差異，有利于降低虎皮紋。 2將目前滑石粉的形狀由針狀滑石粉改為片狀滑石粉，并且提高滑石粉的目數(shù)。,56,高級培訓,項目應用三,噴射痕,更改前后模流分析噴射痕區(qū)域關鍵指標對比： Shear Stress,before,after,57,高級培訓,項目應用三,噴射痕,before,after,58,高級培訓,項目應用四,Eplison 前除霜蓋板熔接痕,熔接線的明顯程度與注塑壓力及澆口位置分布有關，壓力越大，澆口位置間距越小，熔接線越不明顯。,59,高級培訓,項目應用四,Gamma CNSL熔接痕,由于結構關系，杯托比較深，澆

16、口過來的料流前鋒，在杯托上沿先匯合再與流過杯托底部的料流匯合形成熔接線。,模流分析情況,實際注塑情況,Gamma CNSL,原始壁厚,局部更改后的壁厚,澆口,澆口,局部 壁厚 2.5 增加 到 3.5,60,高級培訓,項目應用四,SGM308 儀表板熔接痕,大的圓角過度位置可獲得較大的熔接角度，配合使用溢料結構，可以獲得較理想的熔接線。,模流分析情況,實際注塑情況,熔接線,61,高級培訓,項目應用五,氣輔工藝,WK 前門板氣道截面,外徑 : 13 x 10 孔徑: 6 x 5 四側壁厚:2.4 2.9 3.0 4.7,外徑 : 21 x 12 孔徑: 11.6 x 6.7 四側壁厚: 2.2 2.7 5.4 5.8,EPSILON 短軸前門板氣道截面,3.0,4.7,2.9,2.4,5.8,5.4,2.2,2.7,減薄處理,62,高級培訓,項目應用五,不同產品氣道橫截面的比較,結論： 1，氣道截面形狀接近與圓形， 2, 吹氣后氣道四周壁厚接近與產品壁厚 3， 將吹氣口設計到非外觀區(qū)域,63,高級培訓,Q&A,64,高級培訓,謝 謝 Thank You,65,高級培訓,