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外壳注塑必知欠注飞边变形应对大招

在外壳注塑生产过程中,欠注、飞边和变形是最为常见的三大问题,它们严重影响外壳的质量与生产效率。深入了解这些问题的成因,并掌握有效的应对方法,是保障注塑生产顺利进行、提升产品品质的关键。

一、欠注问题及应对

(一)欠注问题表象

欠注,直观表现为外壳部分区域未能被塑料熔体完全填充,出现局部缺料、不完整的情况。这可能导致外壳的一些关键结构,如卡扣、定位柱等无法成型,直接影响外壳的装配和使用功能。例如,手机外壳若出现欠注,可能导致按键部位缺失,影响手机的正常操作。

(二)欠注成因分析

材料流动性受阻:一方面,所选用的塑料材料本身熔体流动性不佳,如某些高熔点、高分子量的工程塑料,在注塑过程中流动阻力大。另一方面,材料受潮也是一个重要因素,水分在高温下变成水蒸气,阻碍了塑料熔体的顺畅流动。

注塑工艺参数偏差:注射压力不足,无法推动塑料熔体克服模具流道和型腔的阻力,完成全面填充。注射速度过慢,使得熔体在流动过程中提前冷却,粘度增大,进而难以填充模具的复杂部位。模具温度过低,熔体进入型腔后迅速降温,流动性急剧下降,同样会引发欠注。

模具设计不合理:流道系统设计欠佳,如流道过细、过长或转折过多,增加了熔体的流动阻力。浇口尺寸过小,限制了熔体的进入速度和流量。此外,模具排气不良,型腔内积聚的空气形成背压,阻碍熔体的前进,导致欠注。

(三)欠注应对策略

优化材料选择与处理:根据外壳的结构特点和性能需求,选择熔体流动性适宜的塑料材料。对于易受潮的材料,在注塑前进行充分干燥处理,使用干燥设备严格控制水分含量。

精准调整注塑工艺:适当提高注射压力,增强熔体的填充动力,但要注意避免压力过高引发其他问题。加快注射速度,确保熔体在较短时间内充满型腔。同时,合理提升模具温度,可通过模具加热装置精确控制,保持熔体的良好流动性。

改进模具设计方案:优化流道系统,缩短流道长度,增大流道直径,减少不必要的弯道。合理设计浇口尺寸和位置,确保熔体能够均匀、快速地填充型腔。完善模具排气系统,开设足够的排气槽或采用透气钢材料,及时排出型腔内的空气。

二、飞边问题及应对

(一)飞边问题表象

飞边,即塑料熔体溢出模具的分型面或其他缝隙,在外壳边缘形成多余的薄片。飞边不仅影响外壳的外观质量,使其表面不平整、不美观,还可能在后续加工和装配过程中造成阻碍,增加生产成本。

(二)飞边成因分析

模具问题:模具分型面加工精度不够,表面存在不平整或磨损、变形等情况,导致合模时无法紧密贴合,熔体容易从缝隙挤出形成飞边。模具的排气系统堵塞,型腔内气体无法顺利排出,压力升高,迫使熔体从分型面等薄弱部位溢出。

注塑工艺问题:注射压力过高,超出了模具的合模力承受范围,熔体强行挤入分型面间隙。注射速度过快,熔体在瞬间产生较大冲击力,冲破合模间隙形成飞边。保压压力过大或保压时间过长,使得型腔内压力持续偏高,也会促使飞边产生。

设备问题:注塑机的合模机构出现故障,如合模油缸密封不良、拉杆变形等,导致合模力不均匀或不足,无法有效阻止熔体溢出。

(三)飞边应对策略

模具修复与维护:对模具分型面进行研磨、抛光处理,修复磨损或变形部位,确保分型面平整、紧密贴合。定期清理模具排气系统,保证排气顺畅,必要时优化排气槽设计,提高排气效率。

优化注塑工艺:适当降低注射压力和速度,避免熔体对模具产生过大冲击。合理调整保压压力和时间,在保证外壳质量的前提下,减少型腔内压力,防止飞边产生。

设备检查与维护:检查注塑机合模机构的运行状况,及时更换损坏的密封件,校直变形的拉杆,确保合模力均匀且足够,有效防止熔体溢出。

三、变形问题及应对

(一)变形问题表象

变形是指外壳在注塑成型后,出现形状扭曲、翘曲等现象,无法满足设计的尺寸精度要求。这会影响外壳与其他部件的装配精度,降低产品的整体性能和可靠性。例如,电脑外壳变形可能导致无法正常安装内部硬件。

(二)变形成因分析

制品结构设计不合理:外壳壁厚分布不均匀,厚壁区域冷却收缩慢,薄壁区域冷却收缩快,这种收缩差异产生的应力导致外壳变形。例如,一些外壳的局部加强筋设计过厚,与周边薄壁区域形成较大的壁厚差,容易引发变形。

模具冷却不均:模具冷却水路布局不合理,使得外壳各部位冷却速度不一致,收缩程度不同,从而产生变形。冷却管道堵塞或漏水,导致局部冷却效果不佳,也是变形的一个原因。

注塑工艺不合理:冷却时间不足,外壳在脱模时内部结构尚未完全固化,脱模后在残余应力作用下发生变形。注射压力过大,保压时间过长,使外壳内部产生较大的残余应力,同样会导致变形。

(三)变形应对策略

优化制品结构设计:在设计阶段,尽量使外壳壁厚均匀,对于无法避免的壁厚差异,采用渐变过渡的方式。合理设置加强筋、支撑结构等,增强外壳的刚性,减少变形的可能性。

改进模具冷却系统:优化冷却水路设计,确保冷却介质均匀分布,使外壳各部位冷却速度一致。定期检查和维护冷却管道,及时清理堵塞物,修复漏水问题,保证冷却系统正常运行。

调整注塑工艺参数:适当延长冷却时间,确保外壳在模具内充分冷却固化后再脱模。降低注射压力和保压时间,减少外壳内部残余应力,有效防止变形。

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