前保险杠羊角在注塑成型中凹凸不良发生原因及解决方法（共享） .docVIP

PAGE  PAGE 6 前保险杠羊角在注塑成型过程中出现 凹凸不良问题的原因及解决方法 聚丙烯(PP)是一种原料来源广泛、综合性能较好、应用较普遍、价格相对低廉的通用塑料，改性后的PP广泛用于汽车、医疗、食品、建材和家电等行业。注塑成型是塑料加工成型的一种重要方法，注塑成型过程中往往会出现诸如气痕/气泡、银纹、凹凸、毛刺和飞边等问题，影响制品的品质。下面对以橡胶和滑石粉等改性PP聚合物为原料的某前保险杠羊角部位在注塑成型中发生凹凸不良问题的原因及解决方法进行介绍。 1注塑成型工艺简介 注塑成型工艺过程如下。 （1）注塑成型利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，料筒外有加热圈加热，使物料熔融。物料在旋转螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实。 （2）物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下，逐渐地塑化、熔融和均化。当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，被推到螺杆的头部。 （3）螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程。 （4）螺杆在注射油缸活塞推力的作用下，以高速、高压将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具型腔中。 （5）型腔中的熔料被保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具中顶出落下。 注塑机的注塑原理及工作程序见图1和图2。 螺杆 注射油缸 锁模油缸 顶针油缸 模具 型腔 预塑马达 料筒 加热器 图1 注塑机工作原理图 闭模 注射座前进 注射 保压 冷却 开模 制品顶出 预塑退回 图2 注塑机工作程序框图 2某前保险杠的成型工艺参数 a.材料：改性PP，由三井化学复合塑料（中山）有限公司生产； b.设备：3 000 t液压注塑机，由日本三菱公司生产。 某前保险杠在注射成型过程中，羊角部位出现了较为严重的凹凸不良问题，影响了制品的外观质量（见图3）。图4显示了该制品的水口分布及发生凹凸不良的位置。调整前的注塑工艺参数见表1。 表1 注塑工艺参数表 工艺参数分段（mm）速度（%）压力（%） 注射分段注塑1段2905756注塑2段2406260注塑3段1156160注塑4段9030.558注塑5段451152注塑6段23849V-P转换位置（mm）13保压分段压力（%）时间（s）梯度（s）保压压力１3960保压压力２2740保压压力３///冷却时间（s）17 温度数值（oC）机头喷嘴200机头截流阀200机筒1/机筒2205/205机筒3/机筒4200/195机筒5190热流道　1 / 2200/200热流道　3 / 4190/190热喷嘴　1 / 2200/180热喷嘴　3 / 4160/170冷却水温(定模/动模)19/19注:该表中注射速度为百分比,代表设定速度与注塑机最大注射速度的比值；注射压力也为百分比,表示设定压力与注塑机最大注射压力的比值。 表1列出了某前保险杠注塑工艺参数，该前保险杠注射成型中螺杆的注射行程为290mm,分为六段控制注射过程，即290～240 mm、240～115 mm、115～90 mm、90～45 mm、45～23 mm、23～13 mm这6段，分别用不同的注射速度及压力控制，这有利于较精确地控制熔体在不同分段的注射速度及压力，使熔体的填充更加顺利，保险杠的外观品质更加完美。螺杆快速注射到保压的转换位置(V-P转换位置)为13 mm处，即13mm-0mm为保压阶段。保压压力是指在注射完毕后，螺杆仍旧保持一定的压力，以继续向模具型腔补充塑料熔体 (由于塑料熔体冷却收缩)及提高注塑产品的外观品质。选择适当的保压压力与保压时间可以提高保险杠的外观品质，保证产品尺寸符合设计要求。此保险杠保压阶段分为两段，保压压力分别为39％、27％，保压时间分别为6 s、4 s。 图3 保险杠羊角部位出现凹凸不良 图4 制品水口分布图 3羊角部位出现凹凸不良问题的原因 3.1 short-shot（分段注射）试验 为了更好地掌握熔体在模具型腔中填充流动的过程，分析仰角部位出现凹凸不良的根本原因，有必要进行short-shot分析。所谓short-shot分析是指通过分次逐渐增加注入模具型腔塑料熔体的量，做成从填充不满量到填充完全满量的多个工件，来观察熔体在模具型腔中的流动状态。通过分析发现，羊角成型的螺杆注射行程段为240～90 mm（满量为290 mm），羊角底部有困气，羊角顶部补料不足的状况比较严重，这是造成最终制品的羊角出现凹凸不良