CN114633443B - 一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法，包括以下步骤：S1、分析复杂菱形格栅的结构；S2、设置浇口位置和打开时间；S3、设定熔体在格栅装饰体12处的流动方向；S4、对减胶槽121位置进行排气。采用以上技术方案的一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法，极大地消除产品的外观面缺陷，大幅提升产品的合格率，减少后期加工处理缺陷的人工成本。

Description

一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法

技术领域

本发明涉及注塑件成型技术领域，具体涉及一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法。

背景技术

为了迎合人们的审美要求，越来越多的主机厂开始在汽车上使用大面积复杂曲面的塑料覆盖件，前保险杠就是其中之一。汽车前保险杠其中一个比较流行的造型就是菱形格栅带小凸台的造型，相比于喷漆工艺和电镀工艺，行业中越来越流行采用高光免喷涂工艺，能够有效节约成本。

目前，主机厂只限定了前保险杠的外观面(即：A面)造型，前保险杠的内表面(即：B面)则由加工企业自己设计。目前加工企业的传统做法是根据外观面造型采取“等壁厚”设计原理设计内表面及对应的结构。但是，现有的这种菱形格栅带小凸台结构，由于菱形格栅带小凸台这种结构的中间有很多孔洞结构，注塑充填过程会受到大量的阻碍，导致中间小凸台区域的充填将非常困难。并且菱形格栅与小凸台之间的连接筋壁厚通常较薄，在模具上相当于纵横交错的小“河流”，熔合后又分流，分流后又熔合，这样分和分和延续，熔体流动极易紊乱无序，相互碰撞，排气不良等，导致外观表面缺陷如表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等等。

因此，现有的注塑成型工艺已经无法满足制造复杂菱形格栅的要求，解决以上问题成为当务之急。

发明内容

为解决以上的技术问题，本发明提供了一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法。

其技术方案如下：

一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法，其要点在于，包括以下步骤：

S1、分析复杂菱形格栅的结构

所述复杂菱形格栅的两侧表面分别为外观面和内表面，该复杂菱形格栅由若干阵列分布的菱形格栅单元组成，所述菱形格栅单元包括呈菱形框架结构的格栅结构体以及设置在格栅结构体中的格栅装饰体，所述格栅装饰体的两端各通过一根连接筋与格栅结构体长轴方向的对应端连接，该格栅装饰体为沿格栅结构体长轴方向延伸的扁平凸台结构，所述格栅装饰体沿格栅结构体短轴方向的宽度自靠近复杂菱形格栅内表面一侧向靠近复杂菱形格栅外观面一侧渐变减小；

S2、设置浇口位置和打开时间

将浇口位置设置在格栅结构体长轴方向的一端或短轴方向的一端，再利用数值模拟软件分析浇口位置是否合理，调整完成后，再对每个浇口短射分析，最后注塑成型时采用顺序阀热流道控制技术依次打开浇口，且使熔体流过浇口后才打开该浇口，以使熔体保持正向流动；

S3、设定熔体在格栅装饰体处的流动方向

先在格栅装饰体靠近复杂菱形格栅内表面的一侧设置有减胶槽，以使格栅装饰体垂直于格栅结构体长轴方向的截面呈“V”形结构，再将熔体导向格栅装饰体的减胶槽的槽底，同时阻止熔体向减胶槽的槽口方向流动，从而使熔体先在减胶槽的槽底熔合，再渐变熔合至减胶槽的槽口；

S4、对减胶槽位置进行排气

在注塑模具上设置若干排气镶件，使每个减胶槽至少对应一个排气镶件，各排气镶件均垂直于对应减胶槽的长轴方向，且各排气镶件的两侧外缘分别与对应减胶槽的两侧槽壁相接。

作为优选：所述步骤S3中，将格栅装饰体的结构优化为：

所述格栅装饰体由分别位于减胶槽两侧的减胶槽近似平面和减胶槽异形曲面组成，所述减胶槽近似平面与减胶槽异形曲面的厚度从靠近复杂复杂菱形格栅外观面一侧向靠近复杂菱形格栅内表面一侧渐变减小；

所述减胶槽异形曲面包括位于中间位置的异形面中部以及分别位于异形面中部两端的异形面端部，所述减胶槽近似平面、异形面中部和异形面端部均为薄板结构，且两块异形面端部分别自异形面中部的对应端倾斜地延伸至减胶槽近似平面的对应端，所述异形面中部沿格栅结构体长轴方向的厚度相同，所述异形面端部沿格栅结构体长轴方向的厚度朝着远离异形面中部的方向渐变增加，所述减胶槽近似平面沿格栅结构体长轴方向的厚度自中间向两端渐变增大。

采用以上结构，能够轻松有效地将熔体引向减胶槽的槽底一侧，确保熔体从槽底往槽口方向流，从而确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷基本只可能出现在内表面而非外观面上。

作为优选，所述步骤S4中，每个减胶槽对应三个排气镶件，三个排气镶件的一侧外缘均与减胶槽近似平面的内表面相接，且每个减胶槽的异形面中部和两个异形面端部的内表面分别与三个排气镶件的另一侧外缘相接。

采用以上结构，能够确保减胶槽各个位置的排气能力，避免发生排气不良的问题，从而减少外观面瑕疵。

作为优选：所述减胶槽中的三个排气镶件等间距设置。

采用以上结构，能够进一步提升减胶槽位置注塑成型时的排气能力，提高成型质量，减少外观面瑕疵。

作为优选：所述减胶槽的槽底形成沿格栅结构体长轴方向延伸的横向槽底。

采用以上结构，通过在减胶槽的槽底位置进行加胶形成横向槽底，进一步使注塑时的熔体在槽底位置的流动加快，从而进一步确保槽底处的熔体先于槽口实现熔合，进而进一步确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷只可能出现在内表面而非外观面上。

作为优选：所述格栅装饰体靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面低于格栅结构体靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面，所述连接筋自格栅结构体长轴方向的对应端倾斜地延伸至格栅装饰体靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面。

采用以上结构，利于将熔体引向减胶槽的槽底一侧，确保熔体从槽底往槽口方向流，进一步确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷只可能出现在内表面而非外观面上。

作为优选：所述连接筋与格栅装饰体相接后形成分别向减胶槽近似平面和异形面端部延伸的分叉连接部，该分叉连接部的厚度朝着远离连接筋方向渐变减小。

采用以上结构，分叉连接部为渐变减薄的过渡结构，再配合格栅装饰体对应位置的结构，能够更好地将熔体引向减胶槽的槽底一侧，确保熔体从槽底往槽口方向流，进一步确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷只可能出现在内表面而非外观面上。

作为优选：所述格栅装饰体靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面凸出于格栅结构体靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面，所述连接筋靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面低于格栅结构体靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面。

采用以上结构，使外观面更加美观大气。

作为优选：所述格栅结构体靠近复杂菱形格栅内表面一侧的短轴方向两端和长轴方向两端均设置有呈圆柱体结构的圆柱形连接点，各圆柱形连接点均能够作为浇口。

采用以上结构，任意圆柱形连接点都能够作为浇口，使注塑模具设计的自由度更大，降低工艺难度。

作为优选：所述格栅结构体和连接筋靠近复杂菱形格栅内表面一侧的凸出高度均朝着远离相邻圆柱形连接点的方向先渐变增加、再保持一段、最后渐变减小延伸至下一圆柱形连接点。

采用以上结构，尽可能地增大熔体的流量，减少出现外观质量的可能。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

采用以上技术方案的一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法，通过分析菱形格栅的结构，巧妙地设计设置浇口位置和打开时间，使熔体保持正向流动，避免熔体出现紊乱无序、相互碰撞的问题，同时控制熔体在格栅装饰体处的流动方向，确保熔体从槽底往槽口方向流，确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷基本只可能出现在内表面而非外观面上(内表面也基本不会出现)，并且对减胶槽位置进行有效排气，保证格栅装饰体处的成型质量，从而使工艺通过以上改进，极大地消除产品的外观面缺陷，大幅提升产品的合格率，减少后期加工处理缺陷的人工成本。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为复杂菱形格栅内表面的立体结构示意图；

图3为复杂菱形格栅内表面的平面结构示意图；

图4为图3中A-A处的剖面图；

图5为复杂菱形格栅外观面的立体结构示意图；

图6为采用发明方法的复杂菱形格栅的格栅装饰体处的熔体填充走向示意图；

图7为采用传统等壁厚结构的复杂菱形格栅的格栅装饰体处的熔体填充走向示意图；

图8为浇口位置示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法，包括以下步骤：

S1、分析复杂菱形格栅的结构；

S2、设置浇口位置和打开时间；

S3、设定熔体在格栅装饰体12处的流动方向；

S4、对减胶槽121位置进行排气。

对于步骤S1，请参见图5，格栅装饰体12靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面凸出于格栅结构体11靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面，连接筋13靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面低于格栅结构体11靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面，外观面更加美观大气。复杂菱形格栅的两侧表面分别为外观面和内表面，复杂菱形格栅由若干阵列分布的菱形格栅单元1组成，菱形格栅单元1包括呈菱形框架结构的格栅结构体11以及设置在格栅结构体11中的格栅装饰体12，格栅装饰体12的两端各通过一根连接筋13与格栅结构体11长轴方向的对应端连接，格栅装饰体12为沿格栅结构体11长轴方向延伸的扁平凸台结构，格栅装饰体12沿格栅结构体11短轴方向的宽度自靠近复杂菱形格栅内表面一侧向靠近复杂菱形格栅外观面一侧渐变减小。

传统做法是根据外观面造型采取“等壁厚”设计原理设计内表面及对应的结构，即：在格栅装饰体12靠近复杂菱形格栅内表面的一侧设置有减胶槽121，减胶槽121各部分的槽壁厚度保持一直，而现有的这种复杂菱形格栅在格栅装饰体12的周围有很多孔洞结构，注塑充填过程会受到大量的阻碍，导致格栅装饰体12处的充填将非常困难。并且格栅结构体11与格栅装饰体12之间的连接筋13壁厚通常较薄，在模具上相当于纵横交错的小“河流”，熔合后又分流，分流后又熔合，这样分和分和延续，熔体流动极易紊乱无序，相互碰撞，排气不良等，并且请参见图7，传统等壁厚的菱形格栅结构则由于结构设计的问题，熔合位置则在减胶槽121槽底的中间位置，导致复杂菱形格栅外观表面缺陷如表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等等。

对于步骤S2，具体地说，请参见图8，将浇口位置设置在格栅结构体11长轴方向的一端或短轴方向的一端，再利用数值模拟软件分析浇口位置是否合理，调整完成后，再对每个浇口短射分析，最后注塑成型时采用顺序阀热流道控制技术依次打开浇口，且使熔体流过浇口后才打开该浇口，以使熔体保持正向流动，避免熔体出现紊乱无序、相互碰撞的问题。

请参见图2、图3和图8，格栅结构体11靠近复杂菱形格栅内表面一侧的短轴方向两端和长轴方向两端均设置有呈圆柱体结构的圆柱形连接点14，各圆柱形连接点14均能够作为浇口，使注塑模具设计的自由度更大，降低工艺难度。

对于步骤S3，具体地说，请参见图2-图6，先在格栅装饰体12靠近复杂菱形格栅内表面的一侧设置有减胶槽121，以使格栅装饰体12垂直于格栅结构体11长轴方向的截面呈“V”形结构，再将熔体导向格栅装饰体12的减胶槽121的槽底，同时阻止熔体向减胶槽121的槽口方向流动，从而使熔体先在减胶槽121的槽底熔合，再渐变熔合至减胶槽121的槽口。为此，将格栅装饰体12的结构优化为：

格栅装饰体12由分别位于减胶槽121两侧的减胶槽近似平面122和减胶槽异形曲面123组成，减胶槽近似平面122与减胶槽异形曲面123的厚度从靠近复杂菱形格栅外观面一侧向靠近复杂菱形格栅内表面一侧渐变减小，从而使减胶槽121槽底位置的流动加快，减胶槽121槽口位置形成阻流，流速放缓，从而确保槽底处的熔体先于槽口实现熔合，进而确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷只可能出现在格栅装饰体12的内表面上，不会出现在格栅装饰体12的非外观面上。

同样的，减胶槽异形曲面123包括位于中间位置的异形面中部123a以及分别位于异形面中部123a两端的异形面端部123b，减胶槽近似平面122、异形面中部123a和异形面端部123b均为薄板结构，且两块异形面端部123b分别自异形面中部123a的对应端倾斜地延伸至减胶槽近似平面122的对应端，异形面中部123a沿格栅结构体11长轴方向的厚度相同，异形面端部123b沿格栅结构体11长轴方向的厚度朝着远离异形面中部123a的方向渐变增加，减胶槽近似平面122沿格栅结构体11长轴方向的厚度自中间向两端渐变增大。请参见图6，通过这一设计，也使减胶槽121槽底位置的流动加快，减胶槽121槽口位置形成阻流，流速放缓，尤其是减胶槽121槽口的中间位置的阻流最大，使最终的熔合位置就在该处，从而确保槽底处的熔体先于槽口实现熔合，进而确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷只可能出现在格栅装饰体12的内表面上，不会出现在格栅装饰体12的非外观面上。

进一步地，请参见图4，减胶槽121的槽底形成沿格栅结构体11长轴方向延伸的横向槽底121a。通过在减胶槽121的槽底位置进行加胶形成横向槽底121a，进一步使注塑时的熔体在槽底位置的流动加快，从而进一步确保槽底处的熔体先于槽口实现熔合，进而进一步确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷只可能出现在内表面而非外观面上。并且，该横向槽底121a加胶了0.3mm，配合减胶槽近似平面122槽口中间的最薄处减胶至1mm，同时异形面中部123a的槽口位置也减胶至1mm，进一步确保槽底处的熔体先于槽口实现熔合，避免在外观面出现外观质量问题。

进一步地，请参见图2，格栅装饰体12靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面低于格栅结构体11靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面，连接筋13自格栅结构体11长轴方向的对应端倾斜地延伸至格栅装饰体12靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面。这一设计利于将熔体引向减胶槽121的槽底一侧，确保熔体从槽底往槽口方向流，进一步确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷只可能出现在内表面而非外观面上。

请参见图2和图3，连接筋13与格栅装饰体12相接后形成分别向减胶槽近似平面122和异形面端部123b延伸的分叉连接部131，分叉连接部131的厚度朝着远离连接筋13方向渐变减小。分叉连接部131为渐变减薄的过渡结构，再配合格栅装饰体12对应位置的结构，能够更好地将熔体引向减胶槽121的槽底一侧，确保熔体从槽底往槽口方向流，进一步确保表面银丝、表面白纹、表面冷料、表面气泡等缺陷只可能出现在内表面而非外观面上。

格栅结构体11和连接筋13靠近复杂菱形格栅内表面一侧的凸出高度均朝着远离相邻圆柱形连接点14的方向先渐变增加、再保持一段，尽可能地增大熔体的流量，减少出现外观质量的可能。

请参见图2、图3和图5，异形面中部123a和异形面端部123b之间采用圆弧过渡，不仅更加美观，而且能够使熔体的流动更加顺畅，减小出现外观问题的可能。

对于步骤S4，具体地说，在注塑模具上设置若干排气镶件，使每个减胶槽121至少对应一个排气镶件，各排气镶件均垂直于对应减胶槽121的长轴方向，且各排气镶件的两侧外缘分别与对应减胶槽121的两侧槽壁相接。通过对减胶槽121位置进行有效排气，保证格栅装饰体12处的成型质量。

本实施例中，每个减胶槽121对应三个排气镶件，三个排气镶件的一侧外缘均与减胶槽近似平面122的内表面相接，且每个减胶槽121的异形面中部123a和两个异形面端部123b的内表面分别与三个排气镶件的另一侧外缘相接，能够确保减胶槽121各个位置(即：异形面中部123a位置和两个异形面端部123b的位置)的排气能力，避免发生排气不良的问题，从而减少外观面瑕疵。

进一步地，减胶槽121中的三个排气镶件等间距设置，能够进一步提升减胶槽121位置注塑成型时的排气能力，提高成型质量，减少外观面瑕疵。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种复杂菱形格栅注塑成型工艺的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分析复杂菱形格栅的结构；

S2、设置浇口位置和打开时间；

S3、设定熔体在格栅装饰体处的流动方向；

S4、对减胶槽位置进行排气；

步骤S1中，格栅装饰体靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面凸出于格栅结构体靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面，连接筋靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面低于格栅结构体靠近复杂菱形格栅外观面的一侧表面；复杂菱形格栅的两侧表面分别为外观面和内表面，复杂菱形格栅由若干阵列分布的菱形格栅单元组成，菱形格栅单元包括呈菱形框架结构的格栅结构体以及设置在格栅结构体中的格栅装饰体，格栅装饰体的两端各通过一根连接筋与格栅结构体长轴方向的对应端连接，格栅装饰体为沿格栅结构体长轴方向延伸的扁平凸台结构，格栅装饰体沿格栅结构体短轴方向的宽度自靠近复杂菱形格栅内表面一侧向靠近复杂菱形格栅外观面一侧渐变减小；

步骤S2中，将浇口位置设置在格栅结构体长轴方向的一端或短轴方向的一端，再利用数值模拟软件分析浇口位置是否合理，调整完成后，再对每个浇口短射分析，最后注塑成型时采用顺序阀热流道控制技术依次打开浇口，且使熔体流过浇口后才打开该浇口；

格栅结构体靠近复杂菱形格栅内表面一侧的短轴方向两端和长轴方向两端均设置有呈圆柱体结构的圆柱形连接点，各圆柱形连接点均能够作为浇口；

步骤S3中，先在格栅装饰体靠近复杂菱形格栅内表面的一侧设置有减胶槽，以使格栅装饰体垂直于格栅结构体长轴方向的截面呈“V”形结构，再将熔体导向格栅装饰体的减胶槽的槽底，同时阻止熔体向减胶槽的槽口方向流动，从而使熔体先在减胶槽的槽底熔合，再渐变熔合至减胶槽的槽口；

格栅装饰体的结构为：

格栅装饰体由分别位于减胶槽两侧的减胶槽近似平面和减胶槽异形曲面组成，减胶槽近似平面与减胶槽异形曲面的厚度从靠近复杂菱形格栅外观面一侧向靠近复杂菱形格栅内表面一侧渐变减小；

减胶槽异形曲面包括位于中间位置的异形面中部以及分别位于异形面中部两端的异形面端部，减胶槽近似平面、异形面中部和异形面端部均为薄板结构，且两块异形面端部分别自异形面中部的对应端倾斜地延伸至减胶槽近似平面的对应端，异形面中部沿格栅结构体长轴方向的厚度相同，异形面端部沿格栅结构体长轴方向的厚度朝着远离异形面中部的方向渐变增加，减胶槽近似平面沿格栅结构体长轴方向的厚度自中间向两端渐变增大；

减胶槽的槽底形成沿格栅结构体长轴方向延伸的横向槽底；通过在减胶槽的槽底位置进行加胶形成横向槽底；并且，该横向槽底加胶0.3mm，配合减胶槽近似平面槽口中间的最薄处减胶至1mm，同时异形面中部的槽口位置减胶至1mm；

格栅装饰体靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面低于格栅结构体靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面，连接筋自格栅结构体长轴方向的对应端倾斜地延伸至格栅装饰体靠近复杂菱形格栅内表面的一侧表面；

连接筋与格栅装饰体相接后形成分别向减胶槽近似平面和异形面端部延伸的分叉连接部，分叉连接部的厚度朝着远离连接筋方向渐变减小；分叉连接部为渐变减薄的过渡结构；

格栅结构体和连接筋靠近复杂菱形格栅内表面一侧的凸出高度均朝着远离相邻圆柱形连接点的方向先渐变增加、再保持一段；

异形面中部和异形面端部之间采用圆弧过渡；

步骤S4中，在注塑模具上设置若干排气镶件，使每个减胶槽至少对应一个排气镶件，各排气镶件均垂直于对应减胶槽的长轴方向，且各排气镶件的两侧外缘分别与对应减胶槽的两侧槽壁相接；

每个减胶槽对应三个排气镶件，三个排气镶件的一侧外缘均与减胶槽近似平面的内表面相接，且每个减胶槽的异形面中部和两个异形面端部的内表面分别与三个排气镶件的另一侧外缘相接；

减胶槽中的三个排气镶件等间距设置。