【原创】披锋改善案例---思路决定出路
披锋(毛边)在注塑成型里面,是永远绕不过去的心头痛。无论模具再精良,大量生产后,披锋总是会在我们意想不到的情况下出现。
产生披锋的原因很多,模具的,工艺的都有,虽然我们有定期清理P/L面,定期模具保养,随着生产的进行,模具会受到腐蚀、磨损,加上工艺设定的不合理,同时有些模具设计不合理,披锋就会逐渐增多。
本次通过一套模具的披锋改善,得出的经验,和各位同行一起学习讨论,其中有模具设计的不足、工艺的调整、模具的修理,它们之间的互动。
上图是我们改善披锋的部品,是一个盒子,有着比较多的结构和很多的尺寸要求。产品为600mm*400mm的盒子,重量1100多克,背面有很多各种结构,表面不能有缩水。使用热流道和气辅成形,热流道共有4点,其中有一点因夹线冲突取消不用;气辅成形共5个进气点,分2组进气,两侧各一组(2点和3点)。
气辅成形的优点:减重和调整缩水,缺点:多点进气,气体在产品内的走向会冲突,造成气体走向不统一,没有很好的控制方法,造成尺寸不稳定。
这是模具的后模,四面行位,气辅进气点在模具的左右边。量产初期,披锋只有一两处,属于可以接受的范围,随着生产的进行,披锋到了十几处,导致整个部品的作业时间远远大于周期时间,根本无法正常作业。生产部门下了死命令:披锋必须减少到初期的水平。从此以后,我们开始了长达2个月的修理和方案对策的时间。因为模具需要生产,只有在不生产的时候可以对应修理或试模。
开始我们也是想披锋修理是很简单的事,把有披锋的地方重新烧焊,Fit模就可以了,同时也认为披锋初期是不多的,只是生产磨损产生的。经过我们对模具的检查,也证实是磨损造成的。下图是其中的2个例子,都是插穿部位磨损造成的。
花了几天时间修理后,上机生产,刚开始披锋是得到了改善,烧焊的位置都没有了披锋。但我们的高兴劲还没有过,第二天生产部门就找到我们,原来的披锋又出来了,有的还更大。不用看,就知道是烧焊的地方又不行了,但是没理由会是这样的结果。
由于有了第一次的修理,再次修理的时候就不能再简单粗暴的烧焊对应了,必须要找出问题的根本。
要找到原因,就要调查,模具结构,工艺设定都是调查的重点。
模具上怀疑的问题点:
1、模具受不住注塑压力发生变形;
2、模具撑头有虚位
3、局部受力不均
4、插穿位的模具材料硬度问题
工艺的主要原因:
1、机台吨位过小
2、注塑压力/速度过大
3、过饱和充填
模具生产了一段时间,由于设计模具的强度不足,是会发生变形,导致一些插穿位置偏差,容易磨损;重新对模具进行了检测,和图纸没有差异。局部的受力不均,Fit模的结果看不到,都是比较均匀的分布。模具撑头的高度高于模具的高度,有足够支撑力给到模具,但为了希望有改善,垫高了0.02mm对应。
总的来说,模具没有问题。模具改善了这些后,试模确认,披锋并没有改善。模具修理已经不能对应披锋的削减了。
工艺上查找问题,主要是看欠料填充时和减速减压时的披锋状态。我们通过对填充时的走胶情况,找到了原因:产品在大多数披锋没有的情况下,在填充的末端有比较多的骨位是缺胶的,进行到刚出现披锋时,缺胶没有改善,按现有的工艺,是不可能做到披锋和缺胶都OK的。
我们通过观察披锋的位置,都是集中在一个浇口的附近,该浇口的附近有很多的插穿位置,该浇口是一个突破点。改变该浇口的进胶会对产品的外观、尺寸等产生重大的影响,是不能轻易做的。
征得品管的同意后,取消或减少该浇口的进胶量,减少浇口附近的进胶压力,观察对披锋的影响。通过反复的试做,热流道延时后,得到一个模具比较容易修理对应的同时披锋减少的工艺条件。
改善前:3点浇口平行进胶
改善后:两侧浇口进胶漫过上方浇口后,上方浇口才开启,延时进胶,提前封闭浇口。
上方浇口延时进胶后,披锋完全没有,但填充末端有缺胶,但缺胶比原来的要少很多,经过检讨,是可以加胶来加快材料的流动对应缺胶的。
原来的工艺设定为什么是这样?主要的原因是:试模阶段没有披锋的问题,同时要兼顾外观和尺寸而设定了这样的工艺条件。为什么生产后披锋出现?只能从结果推测是镶件经受的压力过大,生产了变形,后续的修理没有也很难恢复原状。
重新设定的工艺没有披锋,但还有缺胶的不良,需要在缺胶OK以后才能用新的工艺进行试做对应。模具需要对应缺胶,加胶0.1mm的胶位。
修模后,重新试模,披锋和缺胶对应OK,即产品的外观上是没有问题的。但由于进行了不一样的进胶,尺寸的影响很大,有一个三次元尺寸的同轴度NG了。
如上图,NG的尺寸是圆4和圆3的圆孔的同轴度尺寸,它们的基准是侧边的两个圆孔,因为走胶的改变,基准孔的位置发生了变化,在同轴度保证OK的情况下,还要保证外观是OK的。虽然我们很努力的尝试,但尺寸总是不稳定,因为基准容易受产品的收缩、变形的影响;同时我们也受没有改善披锋之前的尺寸OK的影响,完全想不到有其它的问题,认为是走胶的改变影响了同轴度的尺寸。
工艺调整了几次的试模时间,都没有找到同轴度稳定的方法。工艺调整不了的时候,我们也想过修模对应,但尺度不稳定是没办法判断修理方向的。困则思变,我们针对不稳定的状况,调查与之关联的尺寸是否有问题。
我们用初期样板和我们NG的样板进行比较,发现圆4的高度不一样,再找出各种不稳定的不同的尺寸的样板进行比较,终于得出是圆4的高度出现了波动,而圆4是斜顶上的,进而推测是斜顶有虚位,导致圆4的高度出现波动。更换斜顶的顶块后,同轴度的尺寸稳定下来了,尺寸的问题也解决了。
为什么披锋改善的前后的斜顶尺寸影响不一?主要是改善前尺寸有比较大空间可以波动,没有偏离尺寸范围;改善后,由于走胶改变了,对不同的尺寸有不一样的影响,从而放大了尺寸的波动,导致尺寸NG。
通过我们的努力,生产稳定下来,披锋也得到了改善。披锋改善看起来是很简单的,但简单的披锋我们前后对应了近2个月才改善好,披锋有时不能明明白白的知道是什么原因造成的,只会做无用功。
正常来说,量产的模具出现披锋,首要考虑的是模具的原因,而工艺是经得住考验的。工艺的调整牵一发而动全身,会把很多隐藏的问题暴露出来。工艺的修改,只有逼得无路可走的情况下,或明确指向是工艺的不合理,才能给工艺动刀子。。