保险杠注塑工艺小结(提纲)第一部分:概述一、原材料1 .材料组成以及材料性能保险杠等外饰零件主要采用的材料是 PP+ EPDMW及滑石粉的改性产品PP是一种结晶性,具有一定的收缩性,其收缩性受模具温度影响,提供保 险杠产品一定的强度EPDM^一种橡胶,可起到一定的吸收撞击能量的作 用,与PP共混,改善材料的拉伸性能和弯曲性能添加滑石粉使材料的 强度增加,以达到一定的性能要求同时在材料中还添加了其它助剂,起 到改善材料的反应机理和调整收缩率的作用在注塑工程中部分助剂还可 起到一定的交联作用,提高 EPDMf PP之间的相互的结合,进一步提高产 品的机械性能2 .材料的干燥和成型条件PP+ EPDM的吸水性较弱,干燥要求为 80c -100C ,干燥时间2 — 4小 时成型的工艺范围较宽,通常的塑化温度为 210C—260c之间,注塑压 力在 50— 100Kgf/cm2左右3 .材料对油漆和装配性能的影响PP+ EPDM勺油漆性能在很大程度上取决与材料本身的性质由于 PP本身的极性很弱,因此主要的油漆结合力取决于 EPDM勺分布情况,要求 EPDM 均匀地分布在产品表面,保证各个表面的油漆结合力一致。
工艺中,要求 在流体的流动过程中形成适当的剪切力,通过 PP和EPDMS流动速度上的 差异,将EPDM®在产品的外表面来达到油漆要求但在实际的工艺控制 中由于要求兼顾其它方面的产品质量,这方面比较容易被忽略PP+ EPDM寸于产品尺寸上的影响主要是由于材料的模具收缩率引起 EPDM作为橡胶体,在压力的作用下存在一定的可收缩性,因此在注塑压力的作 用下,EPDM有一定的收缩,而开模后产品又存在一定的弹性释放而 PP 作为结晶材料,在不同的温度下,结晶的速度不同,会造成收缩率存在变 化在油漆过程中,二次烘烤会引起 PP的再结晶,因此对产品的尺寸而言,存在的变数比较多4 .材料主要性能对产品质量的影响熔融指数:熔融指数考察的是材料的流动性,熔融指数低,材料流动困难 不但会造成产品的表面的诸多缺陷,还会形成局部的尺寸偏小等问题而 熔融指数过高,流动性过好,会使一定的压力下,型腔内熔体的量对注塑 和保压压力十分敏感,用于控制尺寸的工艺的稳定性变差材料收缩率:材料收缩率的偏差必然导致产品的尺寸不良对于 PP+ EPDM而言除了材料本身的性质外,收缩率还取决于产品形状、模具结构、注塑 速度、压力和温度。
通常材料供应商提供的材料收缩率是一个范围,如果 是某个定值是指对于某个形状的产品而言,有较大工艺窗口的模具收缩率 参考值EPDM的含量:由于 EPDM的流动性较差,会引起表面和尺寸上的缺陷EPDMRl^压缩,会造成局部白^应力集中,过多的 EPDM含量会造成工艺上控制的困难滑石粉含量:滑石粉同样会起到降低流动性的作用,主要会对产品表面造 成不利影响,同时如果滑石粉如果共混不均匀,还会对降低产品的油漆性 能虽然,一般而言材料供应商不会提供材料的各种成分含量但是从材料的 部分其它性能上可以进行判断断裂伸长率的大小,相当部分取决于材料 中EPDM勺含量,含量越高,延伸率越大同时,滑石粉含量越高,强度 也越高因此,在同等的材料性能下,还需要考虑材料的工艺性能通常 理想的材料选择,应该考虑工艺窗口尽量变宽随着目前对产品尺寸要求的提高,相对会采用收缩率比较高的材料,因为 收缩高,工艺上的变动使产品尺寸的影响也会变小二、设备1. 注塑机a.注塑机各工艺参数设定介绍以下就UBES塑机的各项参数设定值进行如下简述:注塑速度:注塑速度共分 段控制,输入值为最大注塑速度的百分比值注塑切换位置:各段注塑速度的切换位置注塑压力:注塑过程中所需注塑压力的上限值。
注塑机根据系统压力的反馈情 况,对最高注塑压力进行限制如果注塑压力可以满足产品注塑的速度要求, 注塑过程以速度控制为主,如果注塑压力低于注塑的速度所要求的注塑压力, 余下的注塑过程以设定的注塑压力控制,直至补缩切换点此时,速度控制失 效因此,在某些注塑过程中会出现提高注塑压力可以降低产品的现象补缩和保压压力:注塑机可设定一段补缩压力和 段保压压力补缩和保压时间:补缩和保压过程所需的时间V-P转换:即速度控制和压力控制转换点,注塑阶段以速度控制为主,补缩和 保压阶段以压力控制为主V- P转换点是注塑和补缩、保压的转换点V- P转换压力:V-P转换压力的定义如下,当实际所需的注塑压力大于转换压 力时,注塑过程正常在 V-P转换点切换为补缩和保压如果没有达到转换压 力,注塑过程继续进行,直至压力达到 V-P转换压力进行切换设备油压顶出系统:1300T以上的设备有4组抽芯系统,动定模各 2组,设定 如下:Core open:在合模之前白动作为“ Set”,开模完成后动作为“ Pull ”Core Closed:和模后的动作为“ Set”,开模之前动作为“ PullCore move:合模过程中动作为“ Set ”,开模过程动作为“ Pull ”,其中动作的位 置可以设定。
止匕外,有2种状态可供选择:“Comb :动作过程时,合模或开模过程不停止“Stop”:动作过程时,合模或开模过程停止,在抽芯动作完成后,开合模继 续抽芯动作到位与否,可以用“ LS\限位开关)和“Time” (时间)两种方式控 制LS-限位开关被触动后,表示动作到位Time—抽芯动作持续一段时间(设定值),设备自动给出到位信号此外,还设计顶出液压系统,顶出系统必须在抽芯“ Pull ”动作完成后进行 (如果有抽芯动作)同时,顶出系统必须使用“ LS'方式,否则将无法进行连续生产2 .模温机a.外饰系统厂模温机现状在每台注塑机周边,均配备 台模温机,其中 台控制动模, 台控制定模可使用循环水和冷却水目前外饰系统厂的模温可控制范围狭窄,夏季实际控 制温度范围在20-40C,冬季在10 —35C之间在这样的条件下,相对缩小了 工艺窗口3 .干燥及集中供料系统a.干燥和集中供料系统工作情况外饰系统厂采用热风干燥设备,干燥容量有单位时间的材料耗用量而定材料 干燥后,通过真空管通到集中供料系统的控制台上,在控制台上可以将管路连 接到注塑机上注塑机上料斗的感应器,在料斗中的原料不足时向集中供料系 统的控制单元发出信号,控制单元打开真空泵通过控制台,从干燥机送至注塑 机上。
同时为了降低原材料的占地面积,在供料区域还设置了 Silo作为未干燥粒子的缓冲贮存干燥料桶,从Silo或直接吸入塑料粒子,进行干燥吸入设备还可以通过吸料 时间的差异控制从不同的管路吸入不同材料的比例,以进行原材料或者回用料 配比b.干燥和集中供料系统对产品质量的影响主要对产品产生的影响包括以下几个方面:材料含水率过高:含水率过高,将影响产品的表面质量,出现排气不良现象 同时会影响塑料熔体的流动性和模具收缩率,产生产品尺寸的偏差但是,由 于PP+ EPDMJ吸水性不高,对产品的影响较小三、模具1.模具结构a.模具结构与产品结构模具结构在很大程度上取决与产品结构和产品质量要求:模具顶出系统要求:根据对产品分型线位置的要求,在设计模具顶出系统时, 必须进行考虑如果对分型线的位置没有特殊要求,可以采用模具开模到位后 顶出通常在这种情况下,产品的分型线在可见表面上,该分型线无法消除, 同时要求有一定的修边和打磨工作量另一种要求隐藏分型线,且在可见表面不允许有可见滑块痕迹,这种产品设计 要求在大众设计的产品中比较多见这时要求开模同时顶出与开模同步,开模 时利用滑块将产品顶住型腔同时产品向内收缩,在产品两侧完全与定模分开 后,将模具彻底打开。
为方便取件,有时也采用第二级顶出为保证模具的安 全性和操作性,通常在模具上设计有安全销,以保证在设备液压系统工作不正 常时,通过安全销拉动模具顶板,保证模具定模型腔的安全合模过程之前, 顶板不回退,依靠回顶将顶板回退到位为防止误操作,模具油缸的回退杆不 与模具顶板连接,这样在注塑设备上始终保证无法使用手动方式退回顶板在 模具由于在开模过程中,产品有一定程度的变形,任何设计或加工不理想,都 可能产生产品损伤,产品设计时在两侧边缘尽量避免强度较低的部分和锐角流道系统:由于PP+ EPDM寸压力比较敏感,同时存在较大可压缩性,浇口如果直接进入产品通常会产生应力集中因此浇口应在冷流道中有足够的缓冲,或将浇口设置在不可见区域如采用多浇口结构,应该考虑产品的熔结痕问题尽量减少浇口数量采用Valve Gate 技术,可以消除熔结痕,但是由于 V/G 浇口不是同时打开,容易引起冷料的问题在模具设置时必须充分考虑,冷料的去向,适当加大冷料井的容量如果采用 Valve Gate 侧浇口,前一个浇口熔体可能进入,后一个浇口的冷流道中,在这种情况下,冷流道中气体可能受困,应该考虑排气问题此外浇口的设置,还要求考虑门板和门槛等产品与车身的匹配关系。
在敏感区域不能设置浇口从尺寸稳定性方面考虑,通常增加浇口数量,有利于产品尺寸的稳定,和尺寸调整的方便但同时也会带来表面质量的不稳定因素,和换模效率模具成本增加等问题模具抛光要求:模具的光洁度与产品设计工艺有很大联系通常对于电镀产品而言,模具光洁度要求最高而模具光洁度提高,也有利于对熔体的流动进行控制但是,如果模具光泽度过高可能影响产品四、机械手取件1.机械手的功能介绍取件机械手的主要功能是将产品从模具中取出,并转移到工作台上延锋 UBE2200T 及 3150T 的注塑机采用的机械手可以进行 3 轴转动,但是 1300T 的机械手 的转动方向至可以进行 2 轴转动每台机械手配有 1 路真空回路,用于使用吸盘吸取制件,另配有 3 路气路,保证机械手进行动作这 3 路气路有先后动作次序依次为“ UnderCut 1 "、“Undercut 2 "、“Clamp',可根据需要选择是否使用此外还有一路单向气路提供剪切浇口,在 1300T 设备上增加汽缸,也可作为另一个轴方向的旋转功能使用2.机械手对质量的影响机械手对产品质量的影响主要表现在:1、吸盘吸力过大,容易导致产品表面凸起2、感应开关可能碰伤产品表面。
3、取件夹子可能碰伤产品4、吸盘位置发生相对移动,划伤产品5、取件周期过长,导致生产周期偏长6、产品碰撞设备,产品损伤7、吸盘或抓手位置在产品某些部位产生痕迹,造成缺陷无法判断第二部分:注塑工艺一、干燥使用热风干燥机对原材料进行干燥,通常要求注塑用的 PP+ EPDM勺粒子含水率低于 0.03%造成含水率无法满足这个指标的可能性,在于干燥温度或干燥时间无法满足要求除去设备故障因素外,可能造成的原因在于:干燥设备的容量无法满足生产的要求,随着生产的延续,干燥时间越来约少,干燥温度越来越低这样容易造成的产品缺陷主要为产品表面容易出现气泡、银纹、缩瘪等缺陷干燥不足还会引起,产品的机械性能下降二、塑化和计量塑化是在一定的温度下,通过注塑机的螺杆转动,在一定的背压作用下,塑料粒子熔融受剪切,形成熔体的过程在该过程中螺杆向后旋转,将熔体“推”向螺杆前端,此时注塑机对熔体的数量进行计量由此可见,这个过程可以决定材料的塑化程度和注塑量熔体必须达到一定的塑化程度,才能保证制品的质量,以下参数对熔体的塑化程度起到较大的作用:1、料桶温度:熔体在一定的温度下,才能塑化完全如果温度过低,才能的流动性能会下降,造成产。