郭銀風 嚴勝義 郝勇
摘要:頂針(?。┖凼侵赋霈F(xiàn)在成品外觀上所見的頂白或頂凸,以及在頂針位置正對面可見的光澤不同所顯現(xiàn)的暗痕或陰影跡。是產(chǎn)品上常出現(xiàn)的外觀問題,極大程度影響了產(chǎn)品外觀質(zhì)量。以汽車開關(guān)面蓋為研究對象,分析其產(chǎn)生的原因,從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具、工藝角度提出優(yōu)化方案。有效的改善零件頂針(?。┖蹎栴}。
關(guān)鍵詞:頂針(?。┖?頂白;頂凸;光澤不同;外觀;產(chǎn)品結(jié)構(gòu);模具;工藝
本文以汽車開關(guān)面蓋為研究對象,分析其產(chǎn)生頂針(?。┖鄣脑?,從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具、工藝等方面提出優(yōu)化方案,有效的改善零件頂針(印)痕問題。
1產(chǎn)生頂針(印)痕的機理
是零件頂針或斜頂處存在應(yīng)力痕。
2產(chǎn)生應(yīng)力痕因素
(1)零件成型時頂針或斜頂受力較大。
(2)頂針或斜頂?shù)难b配間隙較大。
(3)頂針或側(cè)抽機構(gòu)選用的金屬材料剛性較差,當熔膠以一定的壓力和速度作用在頂桿和斜頂表面時,會引起較大的震動,使得零件頂針區(qū)域產(chǎn)生較大摩擦,摩擦越大產(chǎn)生的摩擦熱也越大,最終導(dǎo)致該區(qū)域局部熔體溫度升高,該區(qū)域在冷卻過程中形產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力,制件被頂出后,制件頂針區(qū)域內(nèi)應(yīng)力釋放,導(dǎo)致頂針處外觀質(zhì)量與周圍的制件表面不同,表現(xiàn)出發(fā)白、暗淡或陰影等問題,嚴重時,頂針與制件接觸位置還會出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象。
3研究對象
研究對象為某汽車開關(guān)面蓋如圖1所示,面蓋為外觀件,外觀要求較高。此零件尺寸為41.5mm×50mm×14mm,材料為PC+ABS,由剖視圖可知產(chǎn)品A面壁厚均勻,不存在壁厚突變現(xiàn)象。
4產(chǎn)品問題描述
零件A面圈示頂針區(qū)域出現(xiàn)亮印見圖3,實際模具頂針表面已做咬花處理見圖2,頂針底部已做防轉(zhuǎn)措施,試模時多次調(diào)試工藝參數(shù),改善不明顯。
5優(yōu)化內(nèi)容
5.1頂針頂降面0.08mm
降面、咬花目的:頂針位置降面0.08mm,目的是讓熔膠跑到頂針區(qū)域時發(fā)生不規(guī)則的流動模式從而降低熔體分子鏈之間的拉伸力,從而相對降低頂針區(qū)域在熔體冷卻后的應(yīng)力集中現(xiàn)象。
5.2頂針處開排氣
頂針開排氣的目的:①模具中采用不同尺寸和材料的頂桿,熔體流到頂針區(qū)域的排氣效果也存在差異,從而產(chǎn)生不同的流動效果,使產(chǎn)品表面產(chǎn)生頂針痕跡。②頂針一般都具有排氣功能,當頂針處排氣間隙較小時,熔體以高速高壓流入型腔內(nèi),氣體會瞬間從頂針處排出,排氣的同時頂針處的溫度瞬間升高,頂針局部高溫與相鄰區(qū)域形成溫度差,溫度差會導(dǎo)致塑料局部冷卻速度不一樣,從而使產(chǎn)品表面表現(xiàn)出來不同的亮度。
6結(jié)果
優(yōu)化后產(chǎn)品A面頂針處亮印問題得到解決(見圖4),零件通過客戶外觀認可,已批量生產(chǎn)。
7結(jié)論
產(chǎn)品頂針(?。┖凼撬芰贤庥^件經(jīng)常出現(xiàn)的一類問題,目前客戶對品質(zhì)要求越來越嚴格,類似問題也急需解決,產(chǎn)生頂針(?。┖鄣囊蛩睾軓?fù)雜,牽涉到產(chǎn)品結(jié)構(gòu),模具結(jié)構(gòu),工藝參數(shù)、材料等,日常工作中完全防止或消除頂針(?。┖鄣陌l(fā)生很難。但是,產(chǎn)生此類問題的因素也是有據(jù)可依的。所以,工作中需要多總結(jié)歸納,累積經(jīng)驗,找出問題產(chǎn)生的根本原因,以便提早的發(fā)現(xiàn)問題,并在前期把問題解決掉,縮短零件的生產(chǎn)周期。
參考文獻:
[1]陳嘉真.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995,10.
[2]JayShoemaker.Moldflow.設(shè)計指南[M].美國:四川大學(xué)出版社,2010.
[3]曹宏深,趙仲治.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1993.