模内切技术应用之～家电行业

摘要：为了提升产品行业竞争力，近些年国内家电企业产品的要求不断提高，对应产品注塑件的外观要求也不断提升；有些企业甚至对注塑制品的浇口残留痕迹也有严格的要求，而目前通过模内切工艺可以很好的优化与改善浇口残留痕迹，本文就使用模内切技术改善家电注塑制品浇口残留痕迹的效果进行深入的分析和探讨；

一、引言

对于传统的注塑模具，浇口是必然存在的特征，熔融的塑料通过浇口进入到型腔内进行填充，在开模后制品与浇口连接，需后制程人工或机械进行二次加工，在分离后浇口处会形成物理缺口或残料，使产品外观无法达到工业设计要求的美观；鉴于这一缺陷传统模具浇口一般设计在不起眼的地方，但随着外观要求不断提高，有缺口或残料的外观已经不为客户所接受，因此企业需要导入新技术使产品获得更好的行业竞争力，另外传统方式人工或机械修剪不但生产效率低下，且品质参差不齐，针对以上问题，目前通过导入模内切技术可以很好的进行优化改善，在与传统模外切除浇口方式相比，模内切工艺的自动分离浇口技术不仅可以保证浇口痕迹美观，同时也可以显著提升企业生产效率，使企业在制造实力上获得明显的行业竞争力；

二、模内切技术的浇口分离动作原理

1.模内切系统基本构成

如图1/2所示，一般模内切系统主要由以下关键部件组成（图片引用苏州斯彼尔模内热切有限公司）

切刀模组：最终的受力单元，是产品与水口自动分离做功的直接零件；（图片引用苏州斯彼尔模内热切有限公司）

导向块：与切刀配合实现导向及产品成型，长期使用磨损后便于更换；

微型高压油缸：作为动力的媒介，起到动力传导作用，推动切刀组件等其他零部件进行周期性的机械化运动；（图片引用苏州斯彼尔模内热切有限公司）

高强度弹簧：与切刀等零件组合成切刀模组，在整个切刀模组中起到复位作用；

信号接收器：用于接收合模信号，发送信号给控制器进行自动化生产；

超高压时序控制系统：在系统中作为动力单元，输出高压油推动微型高压油缸活塞进行线性运动；（图片引用苏州斯彼尔模内热切有限公司）

2.基本原理与动作实现

在注塑过程中，模具在合模至保压期间，利用超高压时序控制系统输出高压油推动微型高压油缸活塞，活塞再推动切刀模组运动，使产品与料头在模内实现热分离动作；

三、浇口设计

1.浇口的大小

浇口的大小对注塑产品的成型影响很大，对于浇口的长度可按产品成型所需的数据进行设计，而浇口的厚度，则需要根据模内切配件超高压微型油缸的行程值进行设计，厂家标准油缸行程数据一般在0～4mm范围内；

2.浇口的形状

由于产品的多样化，对应其浇口形状也会各种各样，而模内切系统中的切刀形状根据浇口要求进行设计，也可以说只要能加工出来的形状都可以实现模内切系统的切刀设计要求；

3.浇口的溢料槽

模内切工艺原理是通过挤压剪切实现料件分离，设计溢料槽来实现分流切刀挤压成型产生位移的塑料，溢料槽位置通常设计在切刀外侧面（内侧面为注塑产品）一个比流道宽的槽位，参考数据为：宽度=流道宽+5mm，高度与流道等高，且各相接棱边必须倒好R角，做到各面圆滑过渡，同时需要做大拔模角度，防止局部粘模而导致水口顶出不平衡；

四、浇口应用类型

模内切技术在实现浇口分离工艺中其应用范围非常广泛，如侧浇口、搭接浇口、大尺寸扇形进胶、环形浇口、潜伏进胶、牛角进胶等等均可应用（如图）；

五、效果改善

由于切刀实际上也承担一部分成型作用，所以浇口分离过程也是挤压成型过程，塑料制品除了存在切刀和导向块的镶拼线外，没有其他残料产生，由于浇口分离处与产品共面，虽有手感，但对产品外观面基本无明显的影响；如（图）对比，左图产品应用普通侧水口的情况下，使用手工去除浇口后，产品表面存在粗糙而泛白的残料区，而且R角外观特征已呈残缺状，然而右图产品应用模内切技术分离浇口后，浇口没有残料，同时外观面与浇口一致且光滑，色泽无明显差异，边缘R角特征完整，镶拼线的痕迹在产品上并不明显，高低断差在0.05mm内，如（图）所示；

六、可制造性考虑

由于水口料在开模前就已实现料件分离动作，因此在量产过程中需要考虑水口料的顶出与制品的拿取，一般像牛角进胶其水口料在开模顶出后可自动弹出并落下，但有无序弹飞的风险；侧进浇分离经顶出后可能粘覆在顶针上，需多次顶出才能实现自动掉落，因此建议水口料设计工艺圆盘或取料柄，开模时制品与水口料用机械手一同抓取，以这种方式保证量产的稳定性；

七、存在的不足及问题

1.切刀与镶件在量产时摩擦运动产生黑粉

由于切刀在动作过程中承受流道施予的侧向注塑压力，在生产过程中切刀与镶件因摩擦运动而产生黑粉，这些黑粉随流道进入产品，在刀口周边形成一条黑线，造成产品不合格，特别是生产白色高光产品时更为明显，在业界这一技术难题目前除了斯彼尔能解决外，其他品牌还暂时无法突破，这也造成了客户端在品牌选择上可选范围很窄；

2.漏油

由于系统为超高压，输出压力可达800～1000kg/平方厘米，所以对油路及油缸处的密封有特别要求，否则生产过程中容易造成漏油现象，目前在油路端采用金属静密封，而在油缸端采用纳米材料密封件进行动态密封，以确保量产的稳定性；

3.浇口有应力痕或切不干净

由于是在注塑过程中，塑料熔融状态下进行挤压动作，当挤压量过大，或者挤压时间不准确，容易造成浇口表面产生应力痕导致的不良，针对这一现象目前主要是通过调整挤压行程和挤压时间进行优化，在实际应用中证明，一般高光家电产品（ABS和HIPS材料），切刀行程尽量控制在0.8mm以下，切刀顶出后与前模腔间隙保持在0.005mm～0.02mm的情况下，通过调整外置设备的延迟启动时间，可以很好的优化热切效果；

4.切刀卡死及披锋

这两个问题的出现实质与模内切供应商选择有很大的关系，切刀卡死问题除了装配数据有问题外，更多的问题可能与模内切供应商提供的切刀模组设计方案有很大的关系；而浇口处产生的披风则是切刀与导向块的间隙过大，这一问题与模内切公司的售后技术人员的经验有很大的关系，客户可以通过选择一家正规且有实力的厂家来屏蔽这些小问题，这样也确保了生产的稳定；

总结

模内切技术可以说是未来模具行业的趋势，以浇口分离应用来说，既可以优化浇口分离痕迹，又可实现自动化的生产，使企业在技术实力上到达一个高度；而就目前模内切技术在家电产品上的应用来说还不算很成熟，特别是稳定性、可靠性方面更需要长时间的积累进行优化与改善，与当年热流道技术过程类似，需要不断摸索和优化，最终成为一种成熟可靠的工艺；