CN110871555A - 一种薄壁产品的注塑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁产品的注塑方法，包括：在注塑过程中，导入预设的注塑参数，控制模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率；检测所述模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，所述压力变化速率大于预设速率时，进行反馈调节。本发明的薄壁产品的注塑方法，通过控制模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，能提高产品良品率。

Description

一种薄壁产品的注塑方法

技术领域

本发明涉及塑料成形、注塑领域，特别是涉及一种薄壁产品的注塑方法。

背景技术

由于节能的需要，汽车的轻量化已成为汽车发展的新潮流。所谓轻量化，就是在保证汽车的安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的总重量，从而在保证汽车动力的情况下，减少汽车的能源消耗，也能减少排放。

对于汽车中大量的塑料零部件，为实现轻量化的目标，可以减小零件壁厚。对于薄壁零部件，若采用常规的注塑方案则会因为注塑压力过大而形成熔接线等问题，使产品注塑合格率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种薄壁产品的注塑方法，能提高产品良品率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种薄壁产品的注塑方法，所述方法包括以下步骤：

在注塑过程中，导入预设的注塑参数，控制模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率；

检测所述模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，所述压力变化速率大于预设速率时，进行反馈调节。

优选的，所述方法还包括：

建立针对薄壁产品的注塑模型；

测试所述注塑模型，获取所述注塑模型在阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率情况下的注塑参数。

优选的，所述方法还包括：

所述预设速率为15-25MPa/s。

优选的，所述方法还包括：

所述薄壁产品的注塑方法的参数包括阀浇口的开启速率。

优选的，所述方法还包括：

所述阀浇口的开启速率通过控制阀针的移动速度实现。

优选的，所述获取所述注塑模型在阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率情况下的注塑参数，包括：

获取模拟注塑过程中，对应多个时间点的阀针的位移数据，拟合得到所述阀针的位移与时间的关系曲线。

优选的，所述方法还包括：

所述阀针的位移与时间的曲线为：S＝63.724t-50.326t+13.873t+0.5854其中，S为阀针的位移，t为阀浇口的开启时间。

优选的，所述方法还包括：

所述薄壁产品的注塑方法参数还包括模温、注塑材料温度、保压压力和保压时间中的至少一种。

优选的，所述方法还包括：

所述模温为75-85℃，所述注塑材料温度为230-240℃，所述保压时间为4-6s，所述保压压力为60-80MPa。

优选的，所述方法还包括：

所述模具上设置有多个所述阀浇口，每个所述阀浇口的开启速率单独控制。

通过上述技术方案，本发明的薄壁产品的注塑方法，包括：在注塑过程中，导入预设的注塑参数，控制模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率；检测所述模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，所述压力变化速率大于预设速率时，进行反馈调节。本发明的薄壁产品的注塑方法，通过控制模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，能提高产品良品率。

附图说明

图1为本发明薄壁产品的注塑方法的流程示意图一；

图2为本发明薄壁产品的注塑方法的流程示意图二。

具体实施方式

本发明提供了一种薄壁产品的注塑方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤101：在注塑过程中，导入预设的注塑参数，控制模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率；

步骤102：检测所述模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，所述压力变化速率大于预设速率时，进行反馈调节。

本发明的薄壁产品的注塑方法，通过控制模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，能提高产品良品率。

本发明中，所述方法还包括：

建立针对薄壁产品的注塑模型；

测试所述注塑模型，获取所述注塑模型在阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率情况下的注塑参数。通过注塑模型，能更全面的测试注塑参数对注塑质量的影响，是更佳的实施例。

本发明中，所述方法还包括：

所述预设速率为15-25MPa/s。这样，变化范围比较稳定，是更佳的实施例。

本发明中，所述方法还包括：

所述薄壁产品的注塑方法的参数包括阀浇口的开启速率。

本发明中，所述方法还包括：

所述阀浇口的开启速率通过控制阀针的移动速度实现。

本发明中，所述获取所述注塑模型在阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率情况下的注塑参数，包括：

获取模拟注塑过程中，对应多个时间点的阀针的位移数据，拟合得到所述阀针的位移与时间的关系曲线。

本发明中，所述方法还包括：

所述阀针的位移与时间的曲线为：S＝63.724t-50.326t+13.873t+0.5854其中，S为阀针的位移，t为阀浇口的开启时间。

本发明中，所述方法还包括：

所述薄壁产品的注塑方法参数还包括模温、注塑材料温度、保压压力和保压时间中的至少一种。

本发明中，所述方法还包括：

所述模温为75-85℃，所述注塑材料温度为230-240℃，所述保压时间为4-6s，所述保压压力为60-80MPa。

本发明中，所述方法还包括：

所述模具上设置有多个所述阀浇口，每个所述阀浇口的开启速率单独控制。

为了能够更详尽的了解本发明的特点与技术内容，下面将结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。

如图2所示，本实施例提供了一种薄壁产品的注塑方法，可以用于注塑薄壁类产品。为避免薄壁类产品在注塑过程中出现注塑压力过大或容易产生熔接线等问题，薄壁类产品可以采用：多阀浇口延时的注塑工艺，以减小注塑压力要求，并可以避免产生熔接线。为方便介绍，本发明中，薄壁类产品以汽车中的薄壁配光镜为例进行介绍。

薄壁配光镜的特点是：长度可达1000mm以上，厚度仅为2-3mm。但是由于薄壁配光镜厚度薄，且长度较大的特点，注塑流道非常长，为了能流到最远处，需要较大的注塑压力，但是压力过大，又会出现很多其它问题。因此在注塑成型时，需要设置五个以上的阀浇口，以克服流道太长的问题。但是阀浇口数量较多，会造成：阀浇口在开启时，浇口位置会瞬时产生一个较大的压力。从而导致阀浇口位置形成明显的滞流，最终导致成型产品的表面形成波纹，产品的外观质量低。此外，阀浇口位置处压力波动大，压力形成梯度，还会导致产品流动等高线分布不均匀。从而导致产品收缩不均匀，产品翘曲变形和局部应力集中等问题，容易出现产品后续出现开裂。

为解决上述问题，本发明提供的薄壁产品的注塑方法，在注塑薄壁产品前，先建立薄壁注塑模型。所述薄壁注塑模型用于模拟薄壁类产品的注塑状况。通过保证模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，来调整优化薄壁类产品的注塑方法的参数，并根据优化后的薄壁类产品的注塑方法参数保存下来，用于控制实际注塑过程。使得实际注塑过程中，阀浇口位置处的压力波动小。压力平稳变化可以避免产生滞流，从而避免成型后产品表面出现波纹，提高产品的外观质量。此外，通过控制阀浇口位置处压力平稳变化，还会使产品内流动等高线分布均匀，从而保证产品收缩均匀，避免产品表面翘曲或应力集中。

如图2所示，本发明中，借助注塑成型仿真工具MOLDFLOW软件对薄壁配光镜进行模拟分析的过程如下：

步骤201：建立注塑模型。建立针对薄壁产品的注塑模型。

步骤202：将注塑模型导入MOLDFLOW软件。

步骤203：划分网格并建立浇注和冷却***。设定薄壁类产品的注塑方法的参数。

步骤204：优化阀浇口的开启速率。

步骤205：检测阀浇口位置处的压力变化速率。压力变化速率是否小于预设速率。若小于预设速率，则阀浇口位置处的压力变化平稳，波动小，可以避免产生滞流，薄壁类产品的注塑方法参数合理可用。若阀浇口位置处的压力变化速率大于预设速率，则阀浇口位置处的压力波动大，容易产生滞流，需要进一步优化薄壁类产品的注塑方法参数，直至阀浇口位置处的压力变化速率是否小于预设速率。其中，预设速率的具体数值可以根据具体成型的产品设定，本发明以薄壁配光镜为例，预设速率可以为15-25MPa/s，例如15MPa/s、18MPa/s、20MPa/s、23MPa/s、25MPa/s。本实施例中，预设速率选取为20MPa/s，即通过优化薄壁类产品的注塑方法参数，使得相邻时刻内阀浇口位置处的压力变化小于20MPa。

步骤206：获取优化后的阀浇口开启速率。

本发明中，优化的薄壁类产品的注塑方法参数还包括阀浇口的开启速率。阀浇口包括设置在模具上的浇口以及与浇口配合的阀针，阀针可以封堵浇口。当注塑成型时，阀针向模具外侧移动，使得阀针逐渐脱离浇口，以将浇口打开。通过控制阀针的移动速度可以实现对阀浇口的开启速率的控制。

进一步的，在软件模拟过程中，可以得到多个时间点对应的阀针的位移。通过多组数据，可以拟合得到阀针移动曲线，即阀针的位移与时间的关系曲线。将得到的关系曲线应用至实际薄壁类产品的注塑方法中，则可以优化产品的注塑过程，避免出现滞流、翘曲变形和开裂等问题，提高产品的注塑质量。

本发明中，优化的工艺参数还包括模温、注塑材料温度、保压压力和保压时间中的至少一个。上述工艺参数的优化方法与阀浇口的开启速率相同，模拟注塑过程中，首先选取一组工艺参数，通过检测成型过程中阀浇口位置处的压力变化，调整上述工艺参数中的一个或多个，通过多个工艺参数的配合，控制阀浇口位置处的压力变化情况。

其中，模温可以为75-85℃，例如75℃、78℃、80℃、82℃、85℃；注塑材料温度可以为230-240℃，例如230℃、232℃、234℃、236℃、238℃、240℃；保压时间为4-6s，例如4s、5s、6s；保压压力可以为60-80MPa，例如60MPa、65MPa、70MPa、75MPa、80MPa。

由于模具上设置有多个阀浇口，每个阀浇口位置不同，阀浇口的开启速度也可以不同。为了根据阀浇口的位置合理控制阀浇口的开启速率，每个阀浇口的开启速率可以单独控制。

本发明中，以长度为1400mm、厚度为2.5mm的薄壁配光镜为例，建立薄壁注塑模型，将其导入MOLDFLOW软件后进行模拟分析。当采用常规薄壁类产品的注塑方法成型时，模具阀浇口位置处的压力梯度较大，相邻时刻内压力波动较大。产品内流动等高线分布不均匀，试模时存在滞流现象。

采用本发明提供的薄壁产品的注塑方法成型时，通过模拟得到阀浇口开启过程中多组时间增量与位移增量的数据，通过对数据的拟合可以得到阀杆开启的时间与位移之间的关系曲线，通过多组数据拟合形成曲线是常用的技术手段，本发明中不作详述。

本发明的薄壁产品的注塑方法，相邻时刻内阀浇口位置处的压力波动较小，产品内流动等高线分布均匀，阀浇口位置不存在滞流现象。

采用本发明提供的薄壁产品的注塑方法生产薄壁配光镜，能够消除阀浇口位置的滞流现象，使得阀浇口位置的压力分布均匀，产品收缩均匀，减小翘曲变形，改善产品的外观质量，消除开裂风险。优化的薄壁类产品的注塑方法参数可以利用MOLDFLOW软件即可完成，操作简单，优化后的薄壁类产品的注塑方法可以进一步减小产品的厚度，减小车体重量。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在注塑过程中，导入预设的注塑参数，控制模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率；

检测所述模具的阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率，所述压力变化速率大于预设速率时，进行反馈调节。

2.如权利要求1所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法还包括：

建立针对薄壁产品的注塑模型；

测试所述注塑模型，获取所述注塑模型在阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率情况下的注塑参数。

3.如权利要求2所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述预设速率为15-25MPa/s。

4.如权利要求3所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述薄壁产品的注塑方法的参数包括阀浇口的开启速率。

5.如权利要求4所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述阀浇口的开启速率通过控制阀针的移动速度实现。

6.如权利要求5所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述获取所述注塑模型在阀浇口位置处的压力变化速率小于预设速率情况下的注塑参数，包括：

获取模拟注塑过程中，对应多个时间点的阀针的位移数据，拟合得到所述阀针的位移与时间的关系曲线。

7.如权利要求6所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述阀针的位移与时间的曲线为：S＝63.724t-50.326t+13.873t+0.5854其中，S为阀针的位移，t为阀浇口的开启时间。

8.如权利要求4所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述薄壁产品的注塑方法参数还包括模温、注塑材料温度、保压压力和保压时间中的至少一种。

9.如权利要求8所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述模温为75-85℃，所述注塑材料温度为230-240℃，所述保压时间为4-6s，所述保压压力为60-80MPa。

10.如权利要求4-9中任一项所述的薄壁产品的注塑方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述模具上设置有多个所述阀浇口，每个所述阀浇口的开启速率单独控制。

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