儀表板拉傷缺陷分析及解決方案

楊健宇　夏金林　王春芳　王少軍

摘 要：針對汽車內飾件中普遍存在的拉傷缺陷問題，介紹了注塑件拉傷的形成機理，分析了影響拉傷的各種因素，從注塑工藝參數設定、模具結構設計及材料流動性等方面給出了消除拉傷或改善拉傷的措施。最后重點討論了本公司儀表板上拉傷對產品性能的影響及解決方案。

關鍵詞：汽車內飾 拉傷 儀表板 解決方案

1 引言

拉傷，是指在注射成型過程中，塑件表面被注射成型模具的凸模或凹模在開模過程中形成的一種塑件表面劃傷現象。拉傷在汽車內飾件中是非常常見的，而且有的是無法消除的。由于內飾件不僅對制品的性能有很高的要求，而且對外觀的要求也比較苛刻，因此在內飾件的注射成型加工過程中，要盡量消除拉傷。當在無法消除或者代價太大的情況下時，可以通過一些合理的措施，盡量改善拉傷狀況。

2 拉傷的缺陷分析

2.1 拉傷的形成機理

塑件脫模時，如果塑料制品模具的型腔側面開設有較深的紋路，但模具型腔的脫模斜度不夠大或者注塑參數設定不合適時，則會在塑件脫離型腔后會出現紋路模糊的現象，此現象被稱為拉傷或者是拖花。

2.2 拉傷原因分析

2.2.1 成型工藝控制及設備相關的原因

塑件的注射成型過程中，容易造成拉傷現場的工藝條件主要是溫度、壓力和時間。其中，溫度主要涉及模具溫度;壓力主要涉及注射壓力和保壓壓力;時間主要涉及注射充模時間、保壓時間和冷卻時間。這幾個工藝條件相互影響，成型過程中應該根據實際產品性能要求和材料成型流動特點綜合考慮。各工藝條件對塑件拉傷現象的影響，分析如下：

（1）若注射壓力太大，熔體流動性好，熔體很容易型腔的縫隙中，產生橫飛邊，容易出現脫模不良而產生拉傷現象，對此，應適當降低注射壓力。（2）若定模溫度過高，兩模板溫度不一致，容易出現脫模不良而產生拉傷現象，對此，應降低定模具溫度。（3）若在分型面處脫模不良而產生拉傷現象，可適當降低模溫和縮短冷卻時間;若在型腔處難以脫模，可適當降低模溫或冷卻時間。（4）若注射和保壓時間過長，易形成過量充填而造成脫模不良而產生拉傷現象，對此，應縮短注射和保壓時間。（5）若熔體溫度過高，流動性過大，熔體易于分型面處出現溢料，造成脫模不良而產生拉傷現象，對此，應適當降低熔體溫度。（6）若冷卻時間太短，塑件冷卻不足，易造成脫模不良而產生拉傷現象，對此，應適當加大冷卻效果，如延長冷卻時間、加大冷卻水的通過量或降低冷卻水的溫度等。

2.2.2 模具和設備相關的原因

塑件注射成型過程中，拉傷現象的產生的原因，與模具和設備也有關系。具體情況分析如下：

（1）成型過程中模具粘料的影響。這種情況下，需要對模具進行清理，有時向模具表面適當噴涂脫模劑也可解決模具粘模的問題。（2）模具型腔表面出現損傷或粗糙。出現這種情況，塑件就不易脫離型腔而造成脫模困難，從而造成塑件的拉傷。所以，若出現模具型腔表面粗糙的情況時，應盡量對型腔表面進行拋光、鍍鉻等表面處理，或改善型腔的表面精度;若出現模具型腔表面出現磨損、劃傷的情況時，就應該及時修復模具型腔的表面。（3）對于吸附成型的塑件，取出板吸筒損壞也可能造成塑件拉傷。這種情況下，就需要更換或修復吸筒。（4）塑件脫模困難從而引起拉傷現象的產生。造成塑件脫模困難的原因有很多，主要的原因有型芯處出現溢料、模具排氣不良或模芯無進氣口兩種情形。對此，分別通過改善型芯縫隙減少溢料和改善模具排氣條件加以處理，減少拉傷現象的產生。（5）模唇頂出位置/壓力過大→將頂出位置/壓力調至狀態。（6）取出板位置不當→檢查取出板吸筒與模唇距離位置（一般設為22mm）。

2.2.3 模具設計原因

（1）分型面圓角處的處理，產品設計師在設計產品時往往是在產品上直接到圓角，其實是不合理的設計，因為圓角和面接觸處拔模角接近零度，容易拉花，那么模具設計師就要對產品進行修改，改成多義線相接，利用軟件的拔模分析，要修改到拔模角足夠。（2）模具結構，這里重點說明模具的三級定位問題，模具定位設計不合理同樣會造成產品在開模過程中前后模錯位造成產品拉傷。一級定位是指模具導柱的定位，二級定位是指模胚定位塊的定位，三級定位是指模仁上設計的虎口等精定位，三級定位一級比一級定位更精確。對于模腔側壁不深的產品，模仁虎口定位最重要，一般在設計時虎口定位的插破角度要比側壁咬花面出模角度要小0.5～1度比較合適，可以保證開模過程中產品不易拉傷。對于側壁型腔較深的產品除了模仁虎口外，模胚定位塊精度也要嚴格管控。（3）模具澆口模具設計時要考慮澆口設計不至于造成產品壓力過大，造成產品側面拉傷，澆口盡可能遠離側面咬花面，因為澆口處壓力大且保壓時間長，產品抱緊力大產品易拉傷。（4）產品粘母模在設計模具時一定要認真分析產品是否有粘母模的趨勢或者不確定因素。一定要保證產品在開模時百分百在后模，如果粘母模就可能會使產品局部翹曲造成產品側壁拉傷。必要時甚至要在后模做拉產品的結構，保證產品在后模。這點也是很多模具設計師容易忽略的地方。

2.2.4 模具加工原因

（1）設計的拔模角雖然足夠，但在模具加工時也容易造成誤差，因為角度是很難精確測量的，這點一定不要忽視。（2）型腔側壁在省模時最容易形成省模倒扣，因為省模工程人員往往害怕把分型面省出圓角，靠近底部省模量多，靠近分型面處省模量少，這樣就相當于減小了產品拔模角，也是造成產品拉傷的可能因素，卻往往被忽略。這種情況可以考慮做省模治具或者省模完成后分型面再精加工一次，保證省模效果，對要求比較高的產品也是很有必要的做法。

2.2.5 塑料材料相關的原因

（1）若原料中混有異物，原料的粒徑不均勻或過大，都易造成脫模不良，對此，應對原料做好篩選、凈化工作。（2）原材料的流動性是造成塑件產生拉傷的重要指標之一。塑料的流動性一般可根據聚合物的相對分子質量、熔融指數、阿基米德螺旋線長度、表現粘度以及熔程比等一系列指標衡量。相對分子質量小，熔融指數高、螺旋線長度大、表面粘度小、熔程比大，則流動性好。塑料本身流動性不好，產品則容易產生拉傷，可在原料配方中增加適量的潤滑劑、增塑劑等改善樹脂的流動性能。

3 典型實例

儀表板是安裝在汽車座駕前方的塑件。該塑件根據使用要求，應考慮塑件的美觀，不允許產生拉傷現象。儀表板由于產品尺寸較大，且塑件結構上有孔，塑件結構復雜，故采用了11個澆口的模具設計結構，并且模具動模型腔較大，導致脫模難以實現平衡。圖1為產生拉傷的儀表板。

3.1 儀表板產生拉傷的原因

儀表板采用的材料是PC/ABS-VK125，該產品通過型號為3350T注塑機生產，產品凈重為3946g。經分析，造成拉傷原因主要有：（1）模腔內側邊有毛刺（倒扣）;（2）注塑壓力或保壓壓力過大;（3）模腔脫模斜度不夠;（4）鎖模力過大，造成模腔變形;（5）前模溫度過高或冷卻時間不夠;（6）材料的流動性不好;（7）模具開啟速度過快。

3.2 解決方案

（1）拋光清理模腔內側的毛刺（倒扣）。（2）降低注射壓力或保壓壓力，需要注意的是，注塑壓力和注射速率是相互關聯的，調整時不能采取同時增大這兩個參數的方式，因為進行調整時并不能確定造成充填不足的原因究竟是注塑壓力不足還是注射速率不足。正確的方法應當是先選擇其中的一個參數進行調整，然后看其產生的效果，再決定下一步的操作。每次調整注塑壓力或注射速率的增量為10% ，每次調整后，注射約10次以達到穩定狀態。（3）加大模腔的脫模斜度（由之前1°提高到3°）。（4）酌情減小鎖模力，防止模腔變形。（5）降低模腔溫度或者延長冷卻時間，模具溫度過低會使熔體前鋒在型腔尚未充滿前已冷凝而無法流動，造成充填不足。模溫的確定可以從原料供應商的推薦值開始設定，每次調整的增量以5℃為宜，注射10次，待成型穩定后再根據結果來決定是否需要進一步進行調整。（6）提高材料流動性（熔脂由≥10g/10min提高到≥40g/10min，由于現熔脂指標上升，導致彎曲模量及維卡軟化溫度指標略微下降，彎曲模量由之前≥2400 Mpa降低到≥2200 Mpa，維卡軟化溫度由≥125℃降低到≥123℃）。（7）減慢開模啟動速度（由85%降低到75%）。（8）鎖模末端速度過快：鎖模末端速度過快（模腔沖撞壓塌）：減慢末端鎖模速度，防止型腔撞塌。

通過以上解決方案，可以有效避免儀表板拉傷現象的產生，生產出符合外觀和性能要求的儀表板塑件。

4 結語

在注射成型加工中，出現拉傷現象最直接的原因是模具的脫模角度，此外，與拉傷相關的因數有很多，比如注塑溫度，注塑壓力、模具溫度、開模壓力及速度等因數。在實際生產過程中，要結合成型工藝及設備、模具和制件結構、材料性能各方面因數，從以上幾方面著手，綜合分析，找出拉傷現象的產生原因，最終找出解決拉傷現象的具體措施。

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