本發(fā)明涉及汽車燈具制造領(lǐng)域,具體是一種使厚壁(厚度在10mm-15mm之間)光導(dǎo)在注塑過程中消除其縮痕、縮孔的工藝方法。
背景技術(shù):
汽車照明行業(yè)是近百年來隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展起來的一個新興產(chǎn)業(yè),這幾年保持快速的增長態(tài)勢。車燈在歷史的洗禮中,經(jīng)歷了一代又一代的改變,從最原始的白熾燈、鹵鎢燈以及近幾年出現(xiàn)的HID、LED燈,先后經(jīng)歷一百多年的發(fā)展,相關(guān)技術(shù)日趨成熟。
光導(dǎo)件運(yùn)用在汽車照明系統(tǒng)中,除了使用壽命長、照明效果更佳外,更是大大起到美化汽車外觀的優(yōu)點。察覺到這一點,變革與創(chuàng)新便立刻成為各大車燈廠商的發(fā)展主題。越來越多形狀各異的光導(dǎo)件被應(yīng)運(yùn)到車燈零件上。
其中最為常見的就是內(nèi)配光鏡,采用光導(dǎo)作為內(nèi)配光鏡不僅能降低車燈的成本,而且可在保證相同的功能條件下降低能源消耗,另外,車燈樣式也因為導(dǎo)光條的使用而變得美觀。
作為光導(dǎo)件的一種,厚壁內(nèi)配光鏡一般采用PC(聚碳酸酯)材料制成,厚度可達(dá)10mm以上。由于其壁厚較大,內(nèi)部溫度過高且熱量難以散去,導(dǎo)致內(nèi)部收縮較大,出模時易形成縮痕、縮孔,嚴(yán)重影響外觀以及成型質(zhì)量。
現(xiàn)有技術(shù)主要通過調(diào)機(jī)來解決縮痕、縮孔問題,共有兩種措施。
第一種:采用高保壓工藝,減小產(chǎn)品體積收縮。該方案會導(dǎo)致產(chǎn)品體積膨脹,容易黏模,脫模困難且脫模后產(chǎn)品容易開裂,合格率低下;
第二種:加強(qiáng)冷卻,減低冷卻液溫度并加長冷卻時間,通過減小產(chǎn)品溫度減小收縮。但過低的模溫會導(dǎo)致產(chǎn)品成型質(zhì)量較差且花紋面產(chǎn)生流痕,過長的冷卻時間導(dǎo)致成型周期過長,生產(chǎn)率低下。
因此急需一種有效地工藝方法來解決厚壁光導(dǎo)件在出模時因收縮較大導(dǎo)致的縮痕、縮孔現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于汽車燈具制造中可有效消除壁厚光導(dǎo)件縮痕、縮孔的注塑工藝。
其所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實施例。
一種用于汽車燈具制造中消除厚壁光導(dǎo)件縮痕、縮孔的注塑工藝,其特點為,該注塑工藝的模溫為125℃-135℃,料溫為255℃-265℃,保壓時間為20s-30s,保壓壓力為140MPa-150MPa。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,該注塑工藝的模溫為130℃,料溫為260℃,冷卻時間為200s。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),冷卻方式采用常溫水冷卻。
作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),采用多段保壓。
其中,所述多段保壓為三段式,按保壓時間先后,保壓的壓力漸大。
進(jìn)一步,多段保壓的第一段和第二段的保壓時間均為5s。
還作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,所述厚壁光導(dǎo)件的最厚部分的光導(dǎo)厚度為10mm-15mm。
也作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,所述壁厚光導(dǎo)件采用一次注塑模和一模兩腔的注塑工藝。
又作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,所述壁厚光導(dǎo)件的注塑材料選用牌號為PC-LC1500。
采用上述技術(shù)方案的注塑工藝,在用于汽車燈具制造中消除厚壁光導(dǎo)件縮痕和縮孔時,相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點:
1.能消除縮痕、縮孔,改善成型及外觀質(zhì)量。
2.操作簡單。
3.節(jié)約成本。
4.減小生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明工藝參數(shù)得出的步驟控制圖;
圖2為本發(fā)明的保壓曲線圖;
圖3為實施例中提到的一種光導(dǎo)內(nèi)配光鏡的結(jié)構(gòu)示意圖,其中圖3a為其正視圖,圖3b為其俯視圖;
圖4a為圖3中光導(dǎo)內(nèi)配光鏡的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖4b為圖4a中的A-A向剖視圖;
具體實施方式
下面結(jié)合附圖通過具體實施方式來對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
本發(fā)明旨在提供一種厚壁光導(dǎo)內(nèi)配光鏡的注塑工藝方案,解決厚壁光導(dǎo)件注塑時由于收縮太大所導(dǎo)致的縮痕、縮孔現(xiàn)象。
借助于MOLDFLOW軟件對厚度在10mm-15mm之間的PC厚壁光導(dǎo)進(jìn)行多次分析模擬,通過不斷優(yōu)化工藝參數(shù),找到最佳注塑工藝。使產(chǎn)品在開模時,內(nèi)部的體積收縮率不超過5%(即1/4壁厚處的體積收縮率不超過5%),相鄰收縮率不超過2%,確保其在出模時較好凝固,避免產(chǎn)生縮痕、縮孔。進(jìn)而解決在注塑過程中,由于厚壁件內(nèi)部收縮過大而導(dǎo)致的縮痕、縮孔現(xiàn)象。
具體為對螺桿曲線、保壓壓力、保壓時間、模溫、料溫以及冷卻時間進(jìn)行DOE分析,使零件最大收縮小于5%,相鄰收縮小于2%則可消除縮痕、縮孔現(xiàn)象。
首先,為使聚合物流速均勻,發(fā)明人采用18mm/s-20mm/s的勻速螺桿曲線,注塑時間為17s-20s,V/P切換設(shè)置為100%。在保壓階段,我們初始選擇單一的160MPa的保壓壓力,保壓時間為20s,但分析時發(fā)現(xiàn)一些卡扣等壁厚澆薄區(qū)域體積收縮為負(fù)值,這樣頂出時體積發(fā)生膨脹,導(dǎo)致容易碎裂。
因為過大的保壓壓力會導(dǎo)致出模時零件體積膨脹,強(qiáng)度變差甚至發(fā)生斷裂;同時過長的保壓時間以及冷卻時間會導(dǎo)致成型周期過長,生產(chǎn)效率低下。經(jīng)多次測試,最終采用多段保壓,延長保壓時間的保壓曲線,確保無碎裂現(xiàn)象發(fā)生。此外,若采用材料推薦的溫度(模溫80℃,料溫300℃),則導(dǎo)致成型周期過長,生產(chǎn)效率低下。因此,我們采用降低料溫,加強(qiáng)冷卻的工藝來減小成型周期。
具體步驟如圖1所示:
經(jīng)過上述操作,最終得到滿足條件的工藝參數(shù)范圍為:模溫125℃-135℃,料溫255℃-265℃,保壓時間20s-30s,保壓壓力140MPa-150MPa,常溫水冷卻200s的成型工藝來減小成型周期。
而通過大量分析驗證,得出最佳工藝參數(shù)為:模溫130℃,料溫260℃,冷卻200s以及如圖2所示的保壓曲線。圖2中采取了三段式保壓操作,分別保壓5s、5s和20s。三段的保壓壓力逐漸升高,依次為140MPa、145MPa和150MPa。
如圖3所示為一種常見的光導(dǎo)內(nèi)配光鏡,擬采用一模兩腔的一次注塑模成形,注塑材料牌號為PC-LC1500,其光導(dǎo)件最厚處的厚度為14mm,將其導(dǎo)入MOLDFLOW軟件,對其進(jìn)行分析模擬,初始采用軟件默認(rèn)工藝。分析完畢查看圖4所示的斷面100的收縮情況,若最大體積收縮率大于5%或相鄰體積收縮率大于2%則重新按圖1更改工藝設(shè)置。最終在采用模溫130,料溫250,保壓30s,保壓壓力140-150MPa時收縮合格。試模時未發(fā)生縮痕、縮孔現(xiàn)象。