20世紀(jì)90年代以來,電視機(jī)喇叭窗網(wǎng)與面框一體注射成型技術(shù)得到了越來越多的應(yīng)用。傳統(tǒng)電視機(jī)的喇叭遮蓋方式采用安裝鐵窗網(wǎng)、貼帶孔PVC膜或貼尼龍布等方式,產(chǎn)品外觀整體效果不佳,而且經(jīng)長時(shí)間使用后,窗網(wǎng)區(qū)域可能出現(xiàn)銹蝕、脫落或破損等質(zhì)量問題。采用窗網(wǎng)一體注射成型后,電視機(jī)外觀整體效果得到了大幅度提高,同時(shí)也增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性。 微孔注射成型制品的特點(diǎn)是制品壁薄,上面分布有密集細(xì)小的通孔和盲孔,且分布面積較大。 微孔注射成型模具的特點(diǎn)是在定模、動(dòng)模上設(shè)置有鑲塊,鑲塊上有采用電火花加工出的排列密集的鋼針,模具制造精度要求高,加工難度大。 由于微孔區(qū)域冷卻面積增加、填充阻力較大等原因,微孔注射成型的制品易出現(xiàn)缺料、拉白、拉裂、表面凹凸不平、燒焦等缺陷。根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì),因微孔區(qū)域缺料、拉裂、燒焦等缺陷造成報(bào)廢的制品,占所有廢品的30%以上,所以很有必要進(jìn)一步探討高抗沖聚苯乙烯(HIPS)微孔注射成型技術(shù)。 1 制品設(shè)計(jì) 電視機(jī)喇叭窗網(wǎng)微孔一般分布于面框正面兩側(cè),安裝喇叭的區(qū)域?yàn)橥?區(qū)域1),其它區(qū)域?yàn)槊た?區(qū)域2)。微孔排列方式有菱形排列、正方形排列、長方形排列等。其孔徑約1mm,孔間距約1.7mm。 微孔區(qū)域壁厚一般設(shè)計(jì)為1.5mm左右。如果壁厚設(shè)計(jì)太薄,模具填充阻力大,熔料前峰流速較慢,冷卻變粘的熔料進(jìn)一步加大了充填阻力,最終造成制品缺料。如果壁厚設(shè)計(jì)太厚,雖然缺料問題可以較好地解決,但是由于成型孔的鋼針變長,制品成型冷卻后微孔區(qū)域?qū)δ>咪撫樀陌o力將大幅度增加,在開模及頂出制品時(shí),通孔區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)拉白、拉裂等缺陷。 制品通孔區(qū)域的背面應(yīng)設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋,其作用是:①增加制品微孔區(qū)域的強(qiáng)度;②在注射充填時(shí)發(fā)揮引流作用,可降低通孔區(qū)域的充填壓降,保證快速充模;③可以增加制品通孔區(qū)域?qū)?dòng)模的粘附力,在開模時(shí),能防止制品拉白、拉裂等缺陷。 加強(qiáng)筋的設(shè)置方式與微孔的排列方式有關(guān)。菱形排列時(shí)可設(shè)置橫向和斜向加強(qiáng)筋;正方形及長方形排列時(shí)可設(shè)置橫向和縱向加強(qiáng)筋,并可根據(jù)孔間距不同,設(shè)置不同寬度的加強(qiáng)筋。 2 模具設(shè)計(jì) 2.1 模具鋼針的設(shè)計(jì) 模具鋼針一般采用裝配鑲件的形式,盲孔區(qū)域的鋼針均設(shè)置在定模上,制品啟模時(shí)即脫開,鋼針直徑和長度根據(jù)制品設(shè)計(jì)要求而定。在電火花加工和裝配時(shí),每根鋼針必須盡量保證垂直于開模方向,否則開模時(shí)會(huì)拉傷制品微孔,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)阎破贰榉奖忝撃?,鋼針的脫模斜度?yīng)為10°或更大。 制品通孔區(qū)域的模具設(shè)計(jì)有兩種方法。 (1)采用動(dòng)、定模鋼針對(duì)碰成型通孔。即在定模、動(dòng)模上設(shè)置鋼針,其長度均為成型孔深的一半左右,合模后鋼針對(duì)碰,從而在制品上成型通孔。采用鋼針對(duì)碰成型的形式對(duì)模具加工精度要求很高,一方面,動(dòng)、定模鋼針對(duì)碰后不能出現(xiàn)大的錯(cuò)位,另一方面要求在合模增壓后,對(duì)碰的鋼針恰好緊密接觸,如鋼針太短,動(dòng)、定模鋼針不能對(duì)碰,將無法成型通孔;如鋼針太長,動(dòng)、定模鋼針對(duì)碰時(shí)承受壓力過大而損壞,將導(dǎo)致制品脫模困難。 (2)只在定模設(shè)置鋼針,單邊成型通孔和盲孔。此法要求在動(dòng)模成型微孔的區(qū)域設(shè)置較密集或較深的加強(qiáng)筋,以保證制品在啟模時(shí)順利地從定模上脫開。其優(yōu)點(diǎn)是可以降低動(dòng)模、定模的配合精度,缺點(diǎn)是由于微孔區(qū)域?qū)Χ5恼掣搅υ黾?,?dòng)模相應(yīng)區(qū)域需更大的粘附力方能保證正常脫模,如果動(dòng)模加強(qiáng)筋設(shè)置過少或過淺,將會(huì)出現(xiàn)制品拉白、拉裂等問題。 2.2 模具排氣設(shè)計(jì) 由于微孔注射成型極易出現(xiàn)困氣問題,所以排氣設(shè)計(jì)顯得極為重要。常用的排氣措施有:①鑲件材料選用燒結(jié)金屬。燒結(jié)金屬有微孔,在注射成型時(shí),模內(nèi)空氣可以通過微孔順利排出模外。②設(shè)置排氣針。在困氣區(qū)域的動(dòng)模上鉆孔,然后將截面類似十字梅花形的鋼針打入孔中,要求孔與針間有小于0.02mm的間距。排氣針的設(shè)置位置在試模時(shí)確定。③在分型面上設(shè)置排氣槽。④利用頂桿或鑲件與模具的配合間隙排氣。在試模時(shí),通過改變各澆口的大小,將熔接線位置調(diào)整到模具頂桿或鑲件位置附近,可有效地解決排氣問題。 2.3 澆口的設(shè)計(jì) 微孔注射成型時(shí),由于微孔區(qū)域鋼針排列緊密、冷卻面積大、充填阻力大,所以應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大澆口及流道尺寸。但澆口尺寸過大,會(huì)使?jié)部诠袒瘯r(shí)間增加,當(dāng)微孔注塑結(jié)合氣輔成型時(shí),氣體會(huì)從澆口回串到料筒。另外,采用大澆口,充填時(shí)會(huì)降低澆口區(qū)域的剪切熱,從而降低模具內(nèi)熔料的整體溫度,影響熔料的填充能力。 澆口應(yīng)避免開設(shè)在離微孔較近的部位。因?yàn)槲⒖讌^(qū)域填充壓力損失較大,注塑壓力很難傳遞到制品其它區(qū)域,容易造成制品缺料。另外,如果采用很大的注塑壓力以克服缺料問題,還可能造成制品通孔區(qū)域堵料。一般地,通孔區(qū)域均在最后注塑階段充填完成。
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