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外手柄注塑模具结构方案可行性分析
来源: 马驰科注塑模具厂 发布日期: 2022.07.01 浏览次数:508
信息摘要:
外手柄注塑模具结构方案可行性分析,东莞市马驰科注塑模具厂家表示外手柄是汽车上的一种带锁的拉手,外手柄在成型加工脱模后,便出现了缩痕、银纹、熔…

外手柄注塑模具结构方案可行性分析,东莞市马驰科注塑模具厂家表示外手柄是汽车上的一种带锁的拉手,外手柄在成型加工脱模后,便出现了缩痕、银纹、熔接痕、过热痕和流痕五种缺陷痕迹。而且浇注系统的形式和位置,还是多次委托高校采用了CAE软件进行分析后制订的注塑模具结构,可是这些缺陷就是久治不除。这些缺陷痕迹在排除了注塑件材料与结构、注射设备和注塑工艺等因素之后,并且在应用调整注塑成型加工参数整治缺陷失效的情况之下,矛盾主要集中在注塑模具结构方案选择不正确和浇注系统设计不当的因素上,便运用了痕迹技术,并采用了图解法才能除掉这些缺陷痕迹。为此,发现缺陷生成的真正原因是外手柄在注塑模具中摆放的位置不当,从而导致塑料熔体紊流失稳填充而产生。其过程是首先要准确地辨别和确认缺陷痕迹类型,然后再分析出缺陷痕迹产生的原因,制订出整治缺陷痕迹的措施并加以执行,这样便可以整治掉缺陷痕迹。

外手柄注塑模具结构方案可行性分析

一、外手柄上的缺陷痕迹

外手柄在成型加工脱模后,出现了缩痕、银纹、熔接痕、过热痕和流痕五种缺陷痕迹。便采用图解法取得了整治外手柄五种缺陷的效果,其过程首先是初步制订出一种注塑模具结构方案和浇注系统,然后绘制出熔体流动、熔体汇合位置、熔体温度变化和分布、模具型腔中气体和排气位置及应力场图,并要分析出注塑件缺陷痕迹产生类型和部位。再针对注塑件缺陷痕迹产生的原因,改进注塑模具结构方案和浇注系统的设计,绘制出各种物理银纹量的分析图。才是制订出整治好缺陷痕迹的注塑模具结构方案和浇注系统,这样便可以从根本上整治好注塑件上的缺陷,从而提高注塑件的试模合格率,减少试模和修模的次数。

二、外手柄上缺陷分析

外手柄注塑模具结构方案可行性分析,外手柄出现了五种缺陷后,开始是自己找原因,通过不断地调整加工参数和修整浇注系统的尺寸进行试模,缺陷不能被根除。之后委托高校以CAE进行缺陷分析,通过不断调整浇注系统的位置,并复制了多套模具,缺陷仍得不到解决。东莞市马驰科注塑模具厂家采用了图解法进行分析,才找出了缺陷产生的原因,针对产生的原因采取对应措施才解决了这五种缺陷。

(1)CAE法预期分析:外手柄在注塑模具中为正立位置的摆放,CAE法预期分析只能分析到熔接痕和缩痕两种缺陷。调整浇口的不同位置后,仍然会出现熔接痕和缩痕两种缺陷,并且包括熔接痕和缩痕在内的五种缺陷。CAE法失效的原因:一是外手柄上的缺陷项目超出了软件分析的范围,如银纹、过热痕和流痕,CAE法是无法进行分析的。二是CAE法预期分析人员缺乏缺陷分析的经验,主要是分析人员没有变动外手柄在模具中的位置所造成的。

(2)缺陷痕迹的分析法:外手柄缺陷痕迹的分析,注塑件是以正立的形式放置在注塑模具之中,即注塑件的正面摆放在模具定模部分,背面摆放在动模部分,模具为动模脱模结构。塑料熔体在压力的作用下,先从点浇口进入辅助浇道,之后再填充模具型腔。此过程是熔体自下而上逐层逆向紊流失稳填充,塑料熔体的温度是逐层下降。点浇口又设置在外手柄的一侧,使得熔体沿料流和料流的方向进行模腔的填充。料流沿扇形面填充且流程长,料流沿弧形槽填充且流程短。料流在填充过程中产生回流的料流气体与料流在外手柄上端处汇交形成上熔接痕,在填先过程中产生回流的外手下端处汇交形成下熔接痕。当填充料流的低温前体料头和料流到低温的顾具壁时,由于塑料熔体降温过程中产生了大、小不等的冷凝分子团,在流动的过程中维续降其体积不断地增大,并随着料流的填充过程散有在赔体的流在之中,便形成了众多凸起的疙瘩状流痕。

外手柄注塑模具结构方案可行性分析,由于注塑件的摆放位置和塑料熔体是自下而上逐层填充,导致模具型腔中的残余气体无法排出形成雾化遇到低温的模壁而产生了银纹。型腔中的气体先是随料流的流程被压缩后温度上升,后又随料流与料流的交汇再进一步压缩升温,并通过分型面某薄弱部位排出型腔,故产生了高温的气体,使得上端交汇处产生不同程度的塑料过热而出现碳化现象,这样便使该区域中呈现层次不同的过热痕。而缩痕是料流填满型腔后,当注塑件处于冷却的过程中。由于点浇口过早的凝固,注塑件产生了收缩而又得不到保压补缩的熔料补充。注塑件的厚度较大,其收缩量也较大,于是产生了非常明显的缩痕。作为非牛顿流体的塑料熔体在开始充模时,虽未出现失稳流动状态,但在随后的三股料流汇合和冲击之下,将会陷入紊流失稳状态,从而影响到注塑件成型的质量。

东莞市马驰科注塑模具加工

(3)缺陷痕迹整治的排查法:先对塑料品种、使用的设备以及成型工艺安排进行排查,再对成型工艺参数进行排查。

①对塑料、成型设备和成型工艺选择的排查:外手柄的材料是PC/ABC合金,PC的流动性差,虽填加了ABC改变了流动性,但流动性仍然是较差。注塑机型号是KT-300,螺杆直径60mm,理论注射容量为320mm,注射压力为70MPa,锁模力为150t符合外手柄成型要求。注塑工艺是用烘箱干燥塑料颗粒,干燥温度为85~100℃,每隔2h翻料一次,干燥时间为10~12h,也符合PC/ABC料成加工前的工序要求。说明了PC/ABC合金虽改变了流动性,但为了保持熔体的流动性,必须保持适当的熔体温度。塑料颗粒的干燥去除了原料中的潮气,因塑料未干燥而出现银纹的因素。可见,设备的选择和成型工艺的安排是正确的。

②对成型工艺参数选用的排查:外手柄注射成型的工艺参数,注射工艺参数也符合塑料成型的要求。“外手柄”的缺陷痕迹,就只有可能出自注塑模具结构和浇注系统的原因了。

(4)外手柄在模具中摆放位置与熔体充模分析的图解法:外手柄熔体充模分析。外手柄在注塑模具中为正立位置放置,塑料熔体在自下而上逐层逆流失稳填充的过程中,熔体温度逐层下降,于是一些熔体形成了冷凝分子团,并在后续料流的携带下散布在流程中,形成了流痕。型腔中的气体因熔体自下而上逐层填充,先被挤压到型腔的上面,在后续料流的挤压之下再从分型面I-I排出。被压缩的气体温度升高,并从上模腔薄弱部位排出时致使塑料过热降解,炽热的气体遇到低温的模壁后形成了银纹。而外手柄净重143g,注胶量较大,况且外手柄为实心,收缩量也较大。由于点浇口先凝料封口,无法保压补塑而产生了缩痕。由于外手柄的两端存在着较大的型芯,外手柄的长度较长,降温后熔体汇合处形成明显的熔接痕。可见,注塑件在注塑模具中的摆放位置不当,是造成塑料熔体自下而上逐层逆流失稳填充的真正因素,也是导致注塑件产生上述五种缺陷痕迹的根本原因。

三、外手柄整治缺陷整治方案的图解法

气辅式充模的结构方案和倒立摆放充模的结构方案,均可整治外手柄缺陷。

①气辅式充模,虽然外手柄在注塑模具中也是正立形式的放置,但因注入一定量的塑料熔体后,又注入了具有一定压力的纯氮气,惰性氮气致使塑料熔体贴紧模具型腔的模壁冷却硬化,排出氮气后形成中空的外手柄,这样上述五种缺陷痕迹便不会产生。但是,气辅式注射成型需要有气辅注射机,并且会导致外手柄加工费用的增加。

东莞市马驰科注塑模具厂

②外手柄在模具中倒立放置。东莞市马驰科注塑模具厂家为了减少熔接不良,可采用外手柄两流点浇口与辅助浇道的浇注系统形式,塑料熔体是自上而下少局接不良,可来用个产上述五种缺陷痕迹。因人手经常要握拿外手柄,外手柄的外表除了分型面之外不允许存在推杆模的痕迹,外手柄只能是定模脱模的结构形式。这种机具的结构为面之外不允在设有注塑机和模具复制的情况下才能采用。可见在模具设计之前。是构成方案分析论证和缺陷痕迹的预期分析是多么的重要。

(1)外手柄倒立摆放的注塑模脱模机构:根据外手柄缺陷图解法,可得出外手柄倒立摆放的注塑模具结构。

(2)痕迹法对缺陷的整治:改变注塑模具结构会造成模具的报废和经济上的损失,在不改变注塑模具结构的情况下,缺陷痕迹的整治措施可以采用改变浇口形式和位置,以及调整成型加工参数的方法,也是可以达到减少部分外手柄缺陷痕迹的效果。由于注塑件的长度过长,应该设置两个点浇口,使塑料熔体从注塑件两端注入,可以减缓熔体料流温度下降的速度,从而减少熔接不良的现象。该措施是以改进浇注系统为主,以调整注塑加工参数为辅。

①浇注系统的改进:外手柄缺陷痕迹整治,将点浇口的形式改成直接浇口,浇口直径不大于6mm,浇口的位置移至上端中线处,并在外手柄上端处制有冷料穴。如此改动,使料流可自上而下均匀地填充型腔,冷凝分子团随料流可进入冷料穴中,此措施可以减弱熔接痕、过热痕和流痕的程度。直接浇口的直径不大于6mm,也有利于外手柄的保压补塑,直径大于6mm则用手不易扳断料把,但整治缺陷的效果,不如外手柄在模具中倒立放置的效果好。

②调整注塑加工参数:改进浇注系统后,缺陷痕迹可以得到较大程度的整治,但还可能存在着轻微的缺陷痕迹,此时可用调整注塑加工参数的方法去弥补。主要是采用加大保压和背压的压力,延长注射和保压的时间,加大注胶量的措施。

四、外手柄注塑模具的设计

外手柄注塑模具的设计,外手柄为倒立形式摆放在注塑模中,东莞市马驰科注塑模具厂家采用了定模脱模机构和两端点浇口的结构形式。由于模具为定模脱模的结构,主浇道过长,支承杆、台阶螺钉和弹簧完成安装板和推板的脱模与复位运动。

东莞市马驰科注塑模具厂家

外手柄注塑模具结构方案可行性分析,东莞市马驰科注塑模具厂家表示不是所有造成注塑件缺陷的因素,都能够应用缺陷预测分析法找得到。如塑料颗粒中混进其他品种的塑料和色素;塑料颗粒没有烘干和注塑件没有后处理;成型加工工艺参数和注塑机型号选择不当等,都是无法用预测分析出来的。缺陷预测分析法主要是针对注塑件和注塑模具的结构合理性及浇注系统、温控系统与排气系统设置的正确性。这些方面因素的错误会造成注塑模具的结构失误,甚至会导致重制的后果,继而造成工期的延误和经济损失。只要能预测上述结构和系统的正确性,注塑模具就不会出现结构性的问题。至于其他造成注塑件成型加工缺陷的因素,可以通过试模时加以暴露后整治,整治起来也相对容易。通过对该例分析的过程,说明了注塑件形体“六要素”的分析及注塑件浇注系统与缺陷的预期分析,对于注塑模具结构方案的制订是至关重要的。

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