【金發(fā)內(nèi)部經(jīng)典教材】汽車保險(xiǎn)杠常見注塑問題及解決方案！

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(duì)表觀質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，產(chǎn)生壓力線會(huì)對(duì)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。

如上圖所示，通過在G5澆口附近增加足夠深的阻流槽，使孔左右壓力差減小，壓力線缺陷變淡。

工藝方面:通過將G5澆口的開啟時(shí)間延后，使之前充填的熔體凝固層加厚，壓力線弱化。

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(dòng)正在固化的熔體移動(dòng)。

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(dòng)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(dòng)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(huì)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？

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(dòng)更穩(wěn)定。

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(huì)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

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(duì)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。

圖 模具內(nèi)冷流道結(jié)構(gòu)

圖  熱流道針閥驅(qū)動(dòng)及壓力情況

3.改善前后效果圖對(duì)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(huì)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。

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。

圖 塑料保險(xiǎn)桿起皮

材料主要工藝參數(shù)

可能原因分析及改善措施

成型工藝方面：對(duì)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(dòng)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(duì)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。

改善前后效果圖對(duì)比

重點(diǎn)提示

冷料沖入型腔可能會(huì)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。

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(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)折位置，產(chǎn)生幾率很高，產(chǎn)生鼓包會(huì)對(duì)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

1）制品結(jié)構(gòu)方面

觀察鼓包位于行李箱蓋板兩側(cè)對(duì)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(duì)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。

圖  開始模具沒有開設(shè)排氣槽  

圖 增加排氣槽

3）成型工藝方面

找到鼓包部位對(duì)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(duì)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。

日期：5月19日（星期五）

時(shí)間：上午10：00—— 12：00

組織單位：艾邦高分子、雅式展覽服務(wù)有限公司

規(guī)模：150人

觀眾：汽車整車、零部件廠商、材料供應(yīng)商等上下游企業(yè)代表（免會(huì)務(wù)費(fèi)）

地點(diǎn)：廣州?琶洲?中國進(jìn)出口商品交易會(huì)展館（會(huì)議室待定）

 主要議題：

1.國內(nèi)外新能源汽車塑料市場需求及應(yīng)用概況/新能源汽車發(fā)展概況及非金屬材料的機(jī)遇——擬邀請(qǐng) 知名車企新能源汽車材料負(fù)責(zé)人（擬邀請(qǐng)北汽/比亞迪等等）

2.新能源安全塑料選材方案及常見問題解析（電機(jī)、電池組、電子、傳導(dǎo)充電連接裝置等）——擬邀請(qǐng)科思創(chuàng)

3.新能源汽車輕量化塑料選材方案——擬邀請(qǐng) 知名材料供應(yīng)商

4.圓桌會(huì)議：新能源汽車用復(fù)合材料的應(yīng)用思考及正向設(shè)計(jì)

擬邀請(qǐng)對(duì)象：

整車企業(yè)、零部件及配件廠商代表；

材料供應(yīng)商、機(jī)械設(shè)備、助劑及填充、研究機(jī)構(gòu)等；