李振明　董征蓮

摘 要：聯(lián)合收割機外罩產品結構屬于大型薄壁類零件，外觀面的要求美觀，并且硬度要求要高，具有一定的耐刻劃性。高光無熔痕注塑成型技術，又叫做快速熱循環(huán)注塑（RHCM），利用該技術，可以不進行后續(xù)的噴涂工序，這樣既減少了因噴涂造成的環(huán)境污染，又節(jié)省了二次加工的費用，降低了生產成本，實現(xiàn)了塑件產品的綠色生產。

關鍵詞：農機行業(yè)；高光無痕注塑成型技術RHCM；綠色生產

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.051

0 引言

隨著塑料產品應用領域的不斷拓展，農機行業(yè)的塑料覆蓋件應用范圍也越來越廣泛。據(jù)統(tǒng)計，到2017年底，濰坊市農機總值達到92億元，比去年增長5%；農機總動力達到980萬千瓦，比去年增長2%，拖拉機17.9萬臺，聯(lián)合收獲機2.55萬臺。

以聯(lián)合收割機外罩為例，此產品結構屬于大型薄壁類零件，外觀面要求沒有銀紋、開裂、變形、熔接痕等注塑缺陷，而且外觀精美、光潔，并且注塑件的材質硬度要求高，外觀具有一定的耐刻劃性。傳統(tǒng)的注塑工藝，目前很難滿足這些要求，并且模具溫度不好控制，注塑周期長，因此，新的注塑技術的引入將成為必要。

1 高光無熔痕注塑成型技術

高光無熔痕注塑成型技術，是近年來新興的一種注塑技術，又被稱作快速熱循環(huán)注塑（RHCM）。這種技術是采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動態(tài)溫控裝置，并對模具溫度實行閉環(huán)控制的注塑成型技術。通過使用該技術，可以減少注塑件表面的熔接痕、流痕、表面浮纖等缺陷，可以不進行后續(xù)的噴涂工序，這樣既減少了因噴涂造成的環(huán)境污染，又節(jié)省了二次加工的費用，降低了生產成本，實現(xiàn)了塑件產品的綠色生產。

2 高光無痕注塑成型技術在聯(lián)合收割機外罩中的應用

在成型周期方面，高光無熔痕注塑成型（RHCM）的工藝過程與傳統(tǒng)常規(guī)注塑基本一致，都是分為合模、熔膠、射膠、保壓、冷卻、開模、制品取出等7 個階段。高光無熔痕注塑成型（RHCM）技術工藝過程有如下表現(xiàn)：一是在模具的快速加熱階段，通過利用動態(tài)溫度控制系統(tǒng)，使模具溫度快速上升到聚合物的熔點或熱變形溫度以上；二是需要將高溫維持一定的時間，從而保證了塑料熔體良好的充模狀態(tài)；三是熔體的注射階段，將聚合物的熔體注射到模具的型腔之中，要一直使模具保持較高的溫度，防止了注射和保壓過程中熔體的過早冷卻；四是高壓保持之后將進入冷卻階段，快速冷卻已定型的聚合物熔體，將聚合物熔體溫度迅速降低到塑料頂出溫度以下；最后階段，打開模具，取出塑件產品。

通過以上工藝過程，可以看出高光無熔痕注塑成型（RHCM）的關鍵技術主要在于預先優(yōu)化注塑模設計方案、產品工藝結構、注塑模具結構和模具溫度控制機構，聯(lián)合收割機外罩的RHCM技術可以研究以下內容：

（1） 改進聯(lián)合收割機外罩的注塑工藝結構。良好的結構工藝性是獲得合格制品的前提，因此，聯(lián)合收割機外罩的注塑外觀質量，不僅與注塑模具結構和注塑成型工藝有關，還取決于產品本身的結構設計是否符合成型的工藝性要求。本項目中，我們也將繼續(xù)優(yōu)化聯(lián)合收割機外罩的工藝結構設計，盡可能滿足高光無熔痕注塑成型要求。

（2）聯(lián)合收割機外罩模具冷卻系統(tǒng)設計研究。RHCM注塑成型工藝過程中，對于模具加熱溫度要求較高，這樣將大大延長冷卻時間。為了保證產品的生產效率，這需要改進模具澆注結構、冷卻系統(tǒng)等影響產品的關鍵結構。可以利用模流分析軟件，提前做好澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設計和優(yōu)化，從而提高產品的外觀質量。

（3）聯(lián)合收割機注塑成型生產線構建技術研究。RHCM注塑成型工藝過程中，模具需要高熱和快速冷卻，傳統(tǒng)的高壓水冷控制系統(tǒng)，遠遠不能滿足要求，因此，考慮注塑生產線需要引入模溫機來控制模具溫度?，F(xiàn)在注塑模具的模溫機一般分油溫機和水溫機兩大類，控溫精度可以達到±0.1℃?？紤]目前注塑生產線都是水冷，可以引入水溫機來控溫。

3 高光無痕注塑成型技術在企業(yè)的引入應用過程

第一階段：通過研究本課題國內外及濰坊市農機行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，根據(jù)研究方向搜集整理資料，為整體方案的設計提供資料保障，完成高光無熔痕注塑在企業(yè)實施方案的整體論證。

第二階段：根據(jù)第一階段的整體論證，并通過查閱資料以及根據(jù)企業(yè)產品的現(xiàn)狀，選擇合適材料的產品進行高光無熔痕注塑的試驗。

第三階段：利用已有的前期相關產品的研發(fā)基礎和經驗，選擇合適的加熱方式，完成注塑機的選型和參數(shù)匹配。

第四階段：根據(jù)產品結構、材料特點，結合前期設計好的加熱方式，完成注塑模具的合理結構設計。

第五階段：在企業(yè)進行高光無熔痕注塑的應用驗證，使用本技術進行聯(lián)合收割機外罩高光無熔痕注塑生產。

4 結語

聯(lián)合收割機外罩模具在引入高光無痕注塑（RHCM）技術后，達到了以下效果：

（1）有效消除了聯(lián)合收割機外罩表面的翹曲變形、溶接痕、浮纖等缺陷，徹底解決了聯(lián)合收割機外罩的表面縮水現(xiàn)象，并大大提高了產品的表面光潔度，取消了噴涂等表面處理工序，經過粗略估算，大約減低產品成本30%。

（2）模溫機等控溫方法的引入，大大加快了開合模速度，減少了產品的成型時間，縮短交貨周期接近40%。

（3）高光無熔痕注塑的應用，降低了產品缺陷率，減少了后續(xù)表面處理工序，縮短了交貨期，減少了水電成本，消除了噴涂污染，很好的達到了節(jié)能減排的目的，實現(xiàn)了綠色生產，具有顯著的社會效益和經濟效益，可以在模具行業(yè)中深入應用并推廣。

參考文獻：

[1]李熹平（導師：趙國群）.快速熱循環(huán)注塑模具及工藝關鍵技術研究[D].山東大學博士論文，2010，11（25）.

[2]任建香.快速熱循環(huán)注塑模具及工藝關鍵技術研究[J].電子世界，2014，05（30）.