外飾件注塑及相關(guān)工藝開(kāi)發(fā).doc

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1、外飾件注塑及相關(guān)工藝開(kāi)發(fā)1.原材料1.原材料成分在外飾件中主要采用的塑料粒子為PP＋EPDM，根據(jù)產(chǎn)品在車(chē)身裝配位置和功能的不同，采用不同含量的滑石粉進(jìn)行改型。下表列舉延鋒偉世通生產(chǎn)的外飾零件所采用的材料：滑石粉在外飾件中，保險(xiǎn)杠類(lèi)產(chǎn)品多采用滑石粉含量較低的材料，滑石粉含量在0－10％之間，而翼子板和側(cè)護(hù)板、門(mén)檻類(lèi)的產(chǎn)品多采用滑石粉含量較高的材料，含量在20％－30％之間?；鄣暮繉?duì)產(chǎn)品的強(qiáng)度有加強(qiáng)的作用。PP與EPDM的比率：PP是結(jié)晶型的塑料，由于其價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)使用非常廣泛。而且PP經(jīng)過(guò)改性后，可以具體良好的物理性能，甚至在一定范圍內(nèi)有取代ABS的趨勢(shì)

2、。EPDM是一種橡膠體，具有良好的彈性和能量吸收作用。PP強(qiáng)度較大，但是具有脆性，EPDM的彈性較好。在材料的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整兩者之間的比率關(guān)系，以得到性能比較平衡的材料。材料的注塑工藝性：材料的注塑工藝性取決于材料的各成分比例和原材料的制造工藝。材料的流動(dòng)性是注塑工藝性的關(guān)鍵，PP＋EPDM的材料具有多組分特點(diǎn)，而且各組分的流動(dòng)性差異較大。PP：PP是一種結(jié)晶性材料，在220℃以上的溫度下表現(xiàn)出良好的流動(dòng)性能。EPDM：彈性體，與PP共混后影響材料的流動(dòng)性能?；郏涸?20℃下仍保持固體形態(tài)，對(duì)材料的流動(dòng)性影響極大?；酆考s高，材料的流動(dòng)性能越差。

3、滑石粉的含量是影響材料流動(dòng)性的關(guān)鍵。同時(shí)，在加工過(guò)程中可以使用部分助劑提高材料的流動(dòng)性。材料的制造工藝對(duì)材料的性能也有很大的影響。將3種原料通過(guò)共混的方法進(jìn)行加工，這種方法有較多的國(guó)內(nèi)供應(yīng)商使用。另外一種是直接通過(guò)單體的聚合，直接形成共聚物。這種方法使各成分的混合非常均勻，可以保證原材料的流動(dòng)性比較穩(wěn)定。2.材料的收縮率與工藝性從產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性考慮，材料的收縮率越低，產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性越好。由于PP屬于結(jié)晶型材料，與EPDM和滑石粉相比，PP的收縮率率將大于EPDM和滑石粉的收縮率，因此降低PP的含量或者提高PP的分子量分布將有助于降低材料的收縮率。但是降低P

4、P的含量，就意味著提高EPDM的含量?？赡軒?lái)以下后果：a.材料的強(qiáng)度下降b.由于EPDM的高溫流動(dòng)性較差，使材料整體的流動(dòng)性降低。a.EPDM對(duì)壓力非常敏感，增加EPDM的含量將使材料的可壓縮性提高，容易造成注塑件的過(guò)飽和。b.EPDM和PP的流動(dòng)性之間的差異容易造成，兩種成分在流動(dòng)過(guò)程中分離，造成流動(dòng)痕?；蛘呷垠w流動(dòng)不受控制。因此，適當(dāng)放寬PP的分子量分布，是比較有效的降低材料收縮率的方法。通常各材料供應(yīng)商都提供材料收縮率，但是由于各供應(yīng)商的收縮率測(cè)試方法不同，試驗(yàn)的方法與實(shí)際開(kāi)模的產(chǎn)品在形狀、澆口設(shè)置冷卻狀況之間存在著一定的差異，因此該收縮率僅為參考值，

5、在參考值的基礎(chǔ)上通過(guò)MoldFlow的分析，可以對(duì)收縮率進(jìn)行進(jìn)一步的預(yù)測(cè)。在分析過(guò)程中使用測(cè)定收縮率時(shí)使用的注塑壓力時(shí)間和溫度，根據(jù)各部分的應(yīng)力情況作為判斷依據(jù)。如果局部的應(yīng)力集中，而流動(dòng)末端壓力很低，此時(shí)可以判斷在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中需要更高的壓力和速度，此時(shí)可以判斷，實(shí)際收縮率可能比試驗(yàn)值要低。反之則可能升高。但是分析的結(jié)果往往僅可說(shuō)明材料供應(yīng)商給出的收縮率過(guò)大或過(guò)小，而相對(duì)精確的收縮率是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的。更加可靠的方法是由根據(jù)相同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品模具或采用試驗(yàn)?zāi)＿M(jìn)行原材料試制，以確定收縮率。1.材料的工藝性特點(diǎn)a.對(duì)壓力的敏感性EPDM具有橡膠態(tài)的特性，因此在一定的

6、壓力下可以產(chǎn)品變形。這種變形主要表現(xiàn)為兩種形式：形式一在材料在非熔融狀態(tài)下，材料容易受頂出力、開(kāi)模力的作用，產(chǎn)生物理變形。如出現(xiàn)頂出變形或開(kāi)模變形。形式二材料在熔融狀態(tài)下，注塑壓力和保壓壓力對(duì)熔體作用，產(chǎn)生壓縮。于是在局部形成較強(qiáng)應(yīng)力，應(yīng)力釋放后容易在局部形成翹曲、變形以及局部的尺寸上出現(xiàn)偏差。以Polo前保險(xiǎn)杠為例：側(cè)邊澆口4側(cè)邊澆口3側(cè)邊澆口1側(cè)邊澆口2中間澆口如上圖所示，該模具設(shè)有5個(gè)ValveGate澆口，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原因，中間澆口與側(cè)邊澆口1和側(cè)邊澆口2之間的流程較長(zhǎng)，當(dāng)注塑速度較低時(shí)，必須在較大的壓力下，才能保證熔體能從中間澆口流至側(cè)邊澆口1和側(cè)

7、邊澆口2。這這種工藝條件下，由于材料本身在一定的壓力下被壓縮，使中間澆口的位置應(yīng)力集中致使中間澆口附近區(qū)域變形，在裝配時(shí)形成外觀(guān)缺陷。在采用較高的注塑速度后，降低了中間澆口的壓力，使中間產(chǎn)生的變形降低，產(chǎn)品的外觀(guān)改善。b.流動(dòng)性特點(diǎn)由于材料本身由PP、EPDM和滑石粉3部分組成，這3種成分之間的流動(dòng)性差異很大。在剪切力的作用下容易使這3種組分的流動(dòng)速度差異變大。主要表現(xiàn)出來(lái)的缺陷為虎皮紋。在以下的條件下，虎皮紋會(huì)邊的嚴(yán)重：1.材料中，EPDM的成分過(guò)多或混合不均勻。由于EPDM的成分使流動(dòng)速度的差異變大，虎皮紋會(huì)變的嚴(yán)重。2.皮紋產(chǎn)品。與油漆產(chǎn)品比較，熔體在皮

8、紋模具型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，摩擦比較嚴(yán)重，可能