浅谈翻盖开发设计 （连载2）

在本章的连载中我们主要讨论翻盖设计的注意点

分型面的设置一般都在注塑件截面投影的最大处,这样最容易脱模(没有强脱倒扣的阻碍),对于一个翻盖来说,主分型面通常就是下图中绿色平面(也就是翻盖的上盖与底盖合盖时的接触面,一般翻盖在模腔中的排布方式如下图,所以对于注塑机的选择一定要考虑有足够的锁模力,否则溢出的飞边会有伤手的风险。

绿色平面为主分型面

锁模力的经验公式为:锁模力(T)=锁模力常数Kp *产品垂直模板的投影面积S(CM*CM),通常聚丙烯及聚乙烯的锁模力常数Kp 为0.32,假设制品的的投影面积总共为400CM^2,所需的锁模力为 T=Kp.S =0.32 * 400=128 (吨),则适用于160T左右的机器。

PS :除了主分型面,如果模具铰链处使用镶件结构,则铰链处会有镶件带来的分型线,还需结合外观与模具结构等综合因素来考虑。

所有注塑件都会有灌点,翻盖的灌点位置设置可以多样化,有的会放在盖子的正面(下图①为浅舟式灌点设计,适用于冷流道及半热流道模具结构,脱模时候灌点可以自行拉断,但是由于正面消费者可见,一定程度上影响了美观),现在比较常用的热流道模具结构会将灌点放置于下盖面上,这样合盖以后放在货架销售时灌点隐藏 (比较美观)。

以热流道模具结构为例,灌点在下盖面上的放置选择一方面也取决于热流道热嘴有没有足够放置空间,如果模具空间够,通常会放在导液孔的正下方(图②)或者导液孔的正上方(图③),如果由于盖面较小,热嘴没有足够放置空间,也会将灌点放置于下盖面的侧边偏心处(如图④)。

1. 正面浅舟式灌点外观可见,影响美观

2. 放置于导液孔下方,合盖后隐藏不可见

3. 放置于导液孔正上方,合盖后隐藏不可见

4. 模具空间不够,灌点放置于侧边,合盖后隐藏不可见

对于有珠光色母的翻盖,通常在熔接线 ,灌点周围或者壁厚明显变化处会有可见的珠光痕,我们先来了解下珠光痕的形成机理:当熔融的原料流经一个相对平整的注塑面的时候, 一颗颗珠光颗粒是相对均匀并且水平分布在平面上,可以把这些小颗粒想象成一面面小镜子,这些小镜子对于光的反射角度大体是一致的,所以人眼看到的是一个均匀的珠光效果.

珠光颗粒反射角度大体一致

目视珠光效果均匀

但当珠光颗粒不是均匀分布在一个平面上,而是各向随机分布的时候(通常在灌点,熔接线或壁厚变化的地方),这些珠光颗粒对于光反射角度的不同导致了人眼可见的珠光痕。

我们先看下熔接线导致珠光痕的原因: 熔接线是当原料充填至最后,两股熔融原料相汇,由于温度,压力,速度等原因导致两股原料不能完全融合,则在顶端形成深浅不一的痕迹,且熔接线处通常强度也是最弱的地方。可以想象,在两股原料交汇的波峰处(珠光颗粒就会斜向或者随机分布),此处的颗粒对光的反射角度与水平面处的颗粒不一致,就会形成可见的痕迹,也就是通常说的珠光熔接痕。

同样的,在灌点处由于最初流入模腔内的材料部分冷却,与其后流入的材料间可能形成界线,如果工艺调整不当,射速过高,在浇口处可能还会出现雾状的喷射纹,那么由于灌点处随机分布的珠光颗粒反射光角度不同,更加加剧了灌点的珠光痕迹,见下图

PS :有时候由于排气不良,塑件壁厚不均等原因, 原料在流动的时候阻力较大,会有滞留,蠕动等缺陷,这样也可能会产生珠光流痕,需要加以分辨并做工艺及模具的优化调整。

所以我们在设计珠光色母的翻盖时,可以使用 MoldFLOW等模流分析软件,看看不同的灌点位置是否能将熔接线最后的汇聚位置引导至翻盖背后等消费者不容易注意的地方,增加美观度。

缩痕(缩水痕)通常产生在局部壁厚较大的区域,如加强筋或者突起物的背面,因为这些筋或者突起处的壁厚较大,冷却的时候收缩也大,如果没有得到很好的保压补缩,会有凹陷的缩痕缺陷,我们需要在项目开发的前期与市场部与设计师提前沟通。

以下面翻盖为例,通常容易出现缩痕的地方为图中符号所示区域,此翻盖在①②处由于局部刚性要求不高,已经将壁厚设计的比较薄,只有在柱塞③的背面可以看到有缩痕,此处没有将柱塞的壁厚改薄是应为考虑到抗跌落冲击性,所以还是保持了比较大的壁厚和倒圆角设计来保证柱塞的强度。

敬请期待后续内容