CN116330944A - 一种变壁厚减小产品飞边的产品及产品模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变壁厚减小产品飞边的产品，其长度大于宽度，所述产品通过注塑成型工艺得到，具有浇口位置，且所述产品在相对于其浇口位置的产品的宽度方向上的外观区域为减壁厚区域，所述产品在减壁厚区域的壁厚小于其余区域的壁厚。本发明的变壁厚减小产品飞边的产品及产品模具通过变壁厚来解决汽车饰件等大型塑料产品注塑成型时受进胶位置因素影响造成的注塑流程长，压力大且分布不均等产生的飞边，具体通过调整壁厚的分布位置，来平衡及降低料流在产品型腔中压力，从而减少飞边的产生。
Description
技术领域
本发明涉及一种产品及产品模具，其适用于汽车保险杠等大型产品，尤其涉及汽车塑料尾门外板的注塑成型。
背景技术
飞边，是指模具在注塑过程中溢出模具合模线或脱模销等间隙处并留在塑料制件上的剩余料边。
根据原始设计，受产品结构及浇口位置的影响，很多产品的浇口注塑流长会很长，使得模具型腔压力会大，导致模具封不住料，在分模线位置产生明显飞边。
图1示出了一种现有的产品，其为原始结构的尾门外板，该尾门外板的制作方式以通过产品的浇口位置10进行注塑充填来进行。原始的产品的厚度(即X向上的长度)为300mm，长度(即Y向上的长度)为1300mm，宽度(即Z向上的长度)为350-400mm。也就是说，浇口的流长各不相同，某条单边上的流长有650mm。
图2A-图2B是现有的产品的溢出飞边的位置示意图。从产品的浇口位置看，在注塑成型时，产品对应的模具在宽度方向上(即Z向上)的料流受到的压力会远大于其在长度方向上(即Y向上)的压力，所以生产的产品在位于浇口的Z方向(即相对于浇口处于产品的宽度方向上)的分型线位置会产生溢出的飞边。其中，图中的虚线范围内是外观区域，其余部分为非外观区域，非外观位置处的飞边可忽略，外观位置处所产生的飞边会影响产品喷涂效果。
图3为采用模流软件计算验证得到的现有的产品在注塑时其对应的产品型腔在Y向和Z向上的压力的对比结果图，如图3所示，模具的产品型腔在Z向上受到的压力是26Mpa，模具的产品型腔在Y向上受到的压力是15Mpa，对比下来看浇口的Z向上(即产品在相对于浇口的宽度方向上)更容易会产生飞边。
目前，通过调整产品壁厚，平衡并降低型腔压力的方法对改善产品飞边有很大帮助，但如何调整产品壁厚其难度比较大，壁厚的范围，壁厚变化怎样过渡等都是待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变壁厚减小产品飞边的产品及产品模具，以减少产品的飞边。
为了实现上述目的，本发明提供一种变壁厚减小产品飞边的产品，其长度大于宽度，所述产品通过注塑成型工艺得到，具有浇口位置，且所述产品在相对于其浇口位置的产品的宽度方向上的外观区域为减壁厚区域，所述产品在减壁厚区域的壁厚小于其余区域的壁厚。
所述产品具有与减壁厚区域间隔开的正常壁厚区域，以及设于所述减壁厚区域和正常壁厚区域之间的变壁厚区域，所述减壁厚区域的壁厚和正常壁厚区域的壁厚均为固定值。
所述变壁厚区域环绕于所述减壁厚区域设置。
所述正常壁厚区域的壁厚为3mm，所述减壁厚区域的壁厚为2.5mm。
所述变壁厚区域的壁厚为渐变值，其由减壁厚区域的壁厚过渡渐变至正常壁厚区域的壁厚。
所述减壁厚区域的壁厚与正常壁厚区域的壁厚的差值与变壁厚区域的宽度的比值为1:100。
所述减壁厚区域的形状为梯形，所述梯形的顶边面向所述浇口位置且底边背离所述浇口位置。
所述变壁厚减小产品飞边的产品的宽度大于200mm，且产品的长度大于宽度的2倍。
另一方面，本发明提供一种变壁厚减小产品飞边的产品模具，其具有对应于所述变壁厚减小产品飞边的产品的产品型腔以及对应于所述变壁厚减小产品飞边的产品的浇口位置的浇口。
本发明的变壁厚减小产品飞边的产品及产品模具通过变壁厚来解决汽车饰件等大型塑料产品注塑成型时受进胶位置因素影响造成的注塑流程长，压力大且分布不均等产生的飞边，具体来说通过调整壁厚的分布位置，来平衡及降低料流在产品型腔中压力，从而减少飞边的产生。
附图说明
图1是现有的产品的结构设计图。
图2A-图2B是现有的产品的溢出飞边的位置示意图，其中图2A为正面示意图，图2B为沿图2A的A-A线的截面示意图。
图3是现有的产品在注塑时其对应的产品型腔在Y向和Z向上的压力的对比结果图。
图4是本发明的变壁厚减小产品飞边的产品模具的原理设计示意图。
图5是本发明的变壁厚减小产品飞边的产品的各个区域的形状示意图。
图6是沿图5的B-B线的截面示意图。
图7是本发明的变壁厚减小产品飞边的产品在注塑时其对应的产品型腔在Y向和Z向上受到的压力示意图。
图8是现有的产品与本发明的变壁厚减小产品飞边的产品在注塑时其对应的产品型腔内的料流流动的趋势对比图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
本发明的变壁厚减小产品飞边的产品及产品模具适用于汽车保险杠等汽车外饰大型产品，例如尾门外板的注塑成型。汽车外饰大型产品如汽车塑料尾门外板的长宽比往往很大，因此，本发明的变壁厚减小产品飞边的产品模具包括对应于本发明的变壁厚减小产品飞边的产品的产品型腔以及对应于产品的浇口位置的浇口，并且产品型腔具有通过产品的变壁厚来改变流动充填方向的结构，从而对解决产品的飞边有很大帮助。
具体来说，产品具有厚度(即X向上的长度)、长度(即Y向上的长度)和宽度(即Z向上的长度)，本发明的变壁厚减小产品飞边的产品及产品模具适用于宽度大于200mm，且长度大于宽度的2倍的产品。
图4是本发明的变壁厚减小产品飞边的产品模具的原理设计示意图。如图4所示，本发明的变壁厚减小产品飞边的产品模具的设计原理是：根据溶体的流动总往阻力小的方向流动特性，在产品模具的浇口处注入塑料的料流后，料流在溶体状流动时就会选择向阻力小的区域流动。产品的浇口位置10对应于产品模具的用于注入料流的浇口。
如图4-图5所示，本发明的变壁厚减小产品飞边的产品通过注塑成型工艺得到，其具有浇口位置10，且该产品在相对于其浇口位置10的Z向(即产品的宽度方向)上的外观区域为减壁厚区域20。此外，所述产品在减壁厚区域20的壁厚小于其余区域的壁厚(即，在减壁厚区域20做壁厚减薄处理)，以增加熔体状的料流流动的阻力，使得熔体状的料流的冻结速度增大而流动减慢，从而减少此处的型腔压力和注塑速度，使得溢出飞边也会相应减小。
如图5所示，本发明的变壁厚减小产品飞边的产品具有与减壁厚区域20间隔开的正常壁厚区域30，以及设于所述减壁厚区域20和正常壁厚区域30之间的变壁厚区域40，所述减壁厚区域20的壁厚和正常壁厚区域30的壁厚均为固定值。所述变壁厚区域40环绕于所述减壁厚区域20设置；所述变壁厚区域40的壁厚为渐变值，其由减壁厚区域20的壁厚过渡渐变至正常壁厚区域30的壁厚，以避免造成表面缺陷。所述减壁厚区域20的形状为梯形，所述梯形的顶边面向所述浇口位置10且底边背离所述浇口位置10，由此，所述减壁厚区域20以浇口位置10为起点，向溢飞边的位置以梯形区域做减薄，从而方便料流扩散流动。其中，A代表浇口位置10到减壁厚区域20的梯形的底边的宽度，B1、B2分别代表减壁厚区域20的梯形的顶边和底边的长度，C代表正常壁厚区域30的壁厚，D代表减壁厚区域20的壁厚，E代表变壁厚区域40的宽度(即正常壁厚区域30和减壁厚区域20的间隔开的距离)。
如图5-图6所示为减壁厚的规范，对于汽车尾门外板类产品，一般正常壁厚区域30的壁厚C在2.8—3.5mm范围，优选为C＝3mm，通过实验可知，减薄的壁厚值选择0.5mm为佳(当减薄小于0.5mm，起不到阻流作用，减薄大于0.5mm，产品强度会减弱，影响刚度)，即减壁厚区域20的壁厚D与正常壁厚区域30的壁厚C的差值优选为0.5mm。因此，减壁厚区域20的壁厚D为2.3—3.0mm，优选为D＝2.5mm。产品通过注塑成型得到，且注塑材料是改性PP料，为使壁厚变化平顺，PP材料类产品壁厚变化常规实验出需按1:100的规律过渡减薄(超出此要求，表面会有壁厚落差缩印)，即，减壁厚区域20的壁厚D与正常壁厚区域30的正常壁厚C的差值与变壁厚区域40的宽度的比值为1:100。以D＝2.5mm为例，(C-D)/E＝1/100，E＝50mm，再根据PP料常规条件下的最长流长值，我们定义E<A<350，E<B1<A,A<B2<2A，减薄区域以梯形设计，梯形状利于料流扩散，并且对料流在变壁厚位置流速起到缓冲的作用，避免料流大幅度变化造成产品外观问题。
根据上文所述的变壁厚减小产品飞边的产品，还实现了一种变壁厚减小产品飞边的产品模具，其具有对应于所述变壁厚减小产品飞边的产品的产品型腔以及对应于所述变壁厚减小产品飞边的产品的浇口位置10的浇口。
如图7所示为采用模流软件计算的，本发明的变壁厚减小产品飞边的在注塑时其对应的产品型腔在Y向和Z向上受到的压力示意图，Z向上受到的压力是17Mpa，Y向上受到的压力是25Mpa，Z向上受到的压力明显减少。
如图8所示为模流分析得到的现有的产品和本发明的变壁厚减小产品飞边的产品在注塑时其对应的产品型腔内的料流流动的趋势对比图。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例子中的数值还可以做出各种变化。比如产品大小，壁厚差异等都不一定固定，即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明的权利要求保护范围，本发明未详尽描述的均为常规技术内容。
Claims (9)
1.一种变壁厚减小产品飞边的产品，其长度大于宽度，其特征在于，所述产品通过注塑成型工艺得到，具有浇口位置(10)，且所述产品在相对于其浇口位置(10)的产品的宽度方向上的外观区域为减壁厚区域(20)，所述产品在减壁厚区域(20)的壁厚小于其余区域的壁厚。
2.根据权利要求1所述的变壁厚减小产品飞边的产品，其特征在于，所述产品具有与减壁厚区域(20)间隔开的正常壁厚区域(30)，以及设于所述减壁厚区域(20)和正常壁厚区域(30)之间的变壁厚区域(40)，所述减壁厚区域(20)的壁厚和正常壁厚区域(30)的壁厚均为固定值。
3.根据权利要求2所述的变壁厚减小产品飞边的产品，其特征在于，所述变壁厚区域(40)环绕于所述减壁厚区域(20)设置。
4.根据权利要求2所述的变壁厚减小产品飞边的产品，其特征在于，所述正常壁厚区域(30)的壁厚为2.8—3.5mm，所述减壁厚区域(20)的壁厚为2.3—3.0mm。
5.根据权利要求2所述的变壁厚减小产品飞边的产品，其特征在于，所述变壁厚区域(40)的壁厚为渐变值，其由减壁厚区域(20)的壁厚过渡渐变至正常壁厚区域(30)的壁厚。
6.根据权利要求5所述的变壁厚减小产品飞边的产品，其特征在于，所述减壁厚区域(20)的壁厚与正常壁厚区域(30)的壁厚的差值与变壁厚区域(40)的宽度的比值为1:100。
7.根据权利要求1所述的变壁厚减小产品飞边的产品，其特征在于，所述减壁厚区域(20)的形状为梯形，所述梯形的顶边面向所述浇口位置(10)且底边背离所述浇口位置(10)。
8.根据权利要求1所述的变壁厚减小产品飞边的产品，其特征在于，所述变壁厚减小产品飞边的产品的宽度大于200mm，且产品的长度大于宽度的2倍。
9.一种变壁厚减小产品飞边的产品模具，其特征在于，其具有对应于根据权利要求1-8之一所述变壁厚减小产品飞边的产品的产品型腔以及对应于所述变壁厚减小产品飞边的产品的浇口位置(10)的浇口。
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