珠海格力大金-HIPS空调产品的缺陷研究-Moldflow在家电行业的应用

2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛HIPS空调产品的缺陷研究-Moldflow在家电行业的应用【项目经理】：彭日标【项目成员】：谭志涛陈志周云【演讲人】：谭志涛2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛目录HIPS简介案例分享及缺陷探讨企业概况2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛一、HIPS简介5%~15%PS:良好的尺寸稳定性、电绝缘性较脆，耐环境应力开裂及耐溶剂性能较差，热变形温度相对较低(70~98°)，冲击强度不高HIPS是在大约7%的PBR存在下引发苯乙烯单体聚合而成，形成了一种两相结构的体系，大大改善了PS的冲击韧性且保持力学性能不显著降低。在HIPS混合物总存在宏观相结构和微观相结构。宏观上有hPS连续相和橡胶颗粒分散相，而在橡胶颗粒分散相中，PB-g-St以更小的粒子漂浮在hPS基质中，构成微观相结构。整个PB-g-St接枝共聚物形成的Salami区域埋藏在hPS基质中。这个区域不仅起弹性体的作用，而且构成了hPS的子域。HIPS之所以具有较好的冲击强度，就是因为具备了这种微观相结构。hPS：苯乙烯均聚物salami结构：hPS成为连续相，聚丁二烯及其保藏的PS为分散相，在相分离和相转变过程中形成的结构。HIPSPS橡胶HIPS结构2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛一、HIPS简介图片所示为HIPS试样冲击断面TEM照片，浅色区域是基体HIPS相，黑色区域是橡胶相，橡胶相及其包藏的树脂相作为分散相分布于HIPS基体中，形成明显的“海--岛”结构，这正是HIPS具有良好冲击强度的结构保证。HIPS综合性能良好，价格低廉，(比ABS低廉30%)，应用十分广泛，家电行业的电视、空调均大量消费(a)(b)(c)(a)—近缺口区(b)—断面中部区(c)—断面尾部区HIPS组成2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛4、HIPS简介HIPSABS相比ABS,机械性能稍差吸水性低，对比ABS，其流动性、注射压力、成型温度更易优化尺寸稳定性好，高介电性绝缘性光泽性良好，易于涂装HIPS与ABS简单对比通用塑料，较高的机械强度，良好的坚、韧、钢综合性能吸湿性和湿敏性较大成型温度较高,且温度范围相对有限熔融粘度相对HIPS较高ABS由丙烯腈、苯乙烯和丁二烯乳浆共聚合而成，更具有光泽性冲击强度、拉伸强度及塑件表面强度更佳机械性能成型特性产品外观2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨以ABS分析的射压以HIPS分析的射压分析材料为BASFGP-35分析材料为BASF495F应用实例一(空调面板体之气痕)2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨ABS注射出的产品HIPS注射出的产品局部放大50倍局部放大50倍局部放大50倍局部放大50倍缺陷对比(气痕)2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨HIPS注射出的产品V=15%V=15%V=45%V=45%充填速度越快，气痕区域越大越明显2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨产品局部流动示意图产品局部流动示意图凹槽处流动简化图凹槽处流动简化图标示处的气体无法向料流方向排出，便形成气痕缺陷探讨2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨解决方案通过调机工艺降低充填速度升高模温更改产品结构调整浇口位置，改变流动方向2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨产品尺寸：740X40mm外观要求：两端不得有明显缩水，正反面均为外观面，不可有明显浇口印、顶针印等等变形要求：产品Z向要求中间拱起，便于装配(Z向变形量在1~2mm)Y向变形不得超过1.1mm根据产品要求及结构，结合分析结果，产品变形为此类模具难点装配间隙须均匀应用实例二(空调导风板预变形)2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨变形结果无法满足要求分析结果(Z向变形)2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨分析结果(Y向变形)变形结果无法满足要求2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨变形成因分析分析显示，浇口完全凝固时，产品平均凝固仅为15%左右高分子链仍保持不断收缩状态，变形无法避免产品远端位置体积收缩大于中间位置变形成因一（体积收缩）变形成因二(凝固层)2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨改善历程------预变形产品Z向做8mm预变形4mm4mm4mm产品Y向做1.2mm加胶渐变补偿补偿区域根据装配位置定2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨预变形后产品分析分析显示，产品Z向和Y向变形有大幅改善，结合实际经验，产品变形可通过调机改善一部分，此结果应在可接受范围内2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨改善后实物比对实际效果超过预期单件产品效果装配后效果2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨应用实例三（表面流痕）ABS(LGH1-121H)ABS料打出的效果良好HIPS(DOWT1300)HIPS外观面极容易出现流痕类缺陷2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨效果比对(温度&速度)HIPS(DOWT1300)35℃模温V=75%V=35%V=20%55℃模温V=75%V=35%V=20%2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨缺陷原因探讨流动速度显示，产品充填过程中速度变化较大，有充填加速度急剧改变的情况发生流动速度易出现流痕的位置2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛二、案例分享及缺陷探讨原理探讨&改善措施正常的充填模式异常的充填模式浇口附近冷胶，熔胶温度、模具温度偏低，螺杆速度过慢，产品结构限制浇口过早冷却，保压时间不足更改分段位置，调节注射速度2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛19.企业概况◆地址：广东省珠海市前山金鸡西路688号◆占地面积：4.00万㎡◆注册资金：3.95亿元RMB（约60亿日元）◆出资比例：格力51％、大金49％◆经营范围：模具以及成型品的开发、生产、销售、售后服务◆生产能力：2011年规划销售额2.47亿元RMB（约41.2亿日元），年产模具1280副◆从业人数：480人（2011年）◆投产时间：2010年4月公司秉承“做精、做强、做大”的发展理念，以“注重细节、标准化作业、流程化管理”为工作标准，着力打造世界一流的模具工厂，公司的宗旨是：让股东满意、让客户满意、让员工满意、让供应商满意。2011’AutodeskMoldflow中国区用户大会暨第二届AutodeskMoldflow大师赛