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文档简介
1序1-42外饰科项目开发过程介绍2-52.1新项目开发流程及内容2-52.1.1新项目开发流程2-52.1.2新项目开发内容(其中的主要内容参考上海大众及上海通用项目)2-62.2外协项目展开流程及内容2-102.2.1项目开发流程2-102.2.2项目开发内容2-102.3主机厂对本公司项目的认可过程2-112.3.1上海大众的认可流程2-112.3.1.1编制型式试验大纲2-122.3.1.2编制测量计划2-122.3.1.3延锋试验及测量2-122.3.1.4提交OTS样品及自检报告2-122.3.1.5上海大众试验及测量2-122.3.1.6OTS认可2-132.3.1.7送样评审2-132.3.1.8延锋试验及测量2-132.3.1.9提交批量样品及自检报告2-132.3.1.10上海大众试验/测量及装车验证2-132.3.1.11批量样品认可2-132.3.1.122天试生产2-132.3.1.13产品最终认可2-142.3.2上海通用的认可流程2-142.3.2.1制作手工样品(Prototype)2-152.3.2.2功能评估FE12-152.3.2.3编制型式试验大纲2-152.3.2.4编制测量计划2-152.3.2.5延锋试验/测量/APOPS试验2-152.3.2.6提交OTS样品及自检报告/FE2样品/外观件样品及报告2-152.3.2.7OTS样品评审/功能评估FE2/外观件样品评审2-152.3.2.8功能评估FE32-152.3.2.9提交PPAP文件2-162.3.2.10PPAP生产2-162.3.2.11PPAP认可2-162.3.2.12天试生产2-162.3.2.13产品最终认可2-162.4基础必备技术文件2-162.4.1注塑材料介绍2-162.4.2注塑技术2-192.4.2.1注塑工艺2-192.4.2.1.1干燥2-192.4.2.1.2塑化和计量2-192.4.2.1.3注射2-202.4.2.1.4补缩和保压2-212.4.2.1.5冷却2-212.4.2.1.6开模和取件2-222.4.2.1.7修边和火焰处理2-222.4.2.1.8ValveGate2-222.4.2.2模具开发过程及功效2-232.4.2.2.1模具结构与产品结构相关性2-232.4.2.2.2锁模力计算方法2-242.4.2.2.3外饰件模具开发流程2-252.4.2.3注塑机实用技术2-272.4.2.3.1注塑机各工艺参数设定介绍2-272.4.2.3.2模温机2-292.4.2.3.3干燥及集中供料系统2-292.4.2.4机械手之功效2-292.4.2.5注塑材料的开发过程(包括材料的主要测试项目及一般要求)2-302.4.3专用油漆体系介绍2-302.4.3.1以上海通用外饰件为代表的油漆体系2-312.4.3.2以上海大众外饰件为代表的油漆体系2-312.4.3.3以北京吉普外饰件为代表的油漆体系2-322.4.3.4油漆体系及油漆供应商的选择方法2-322.4.3.5延锋涂装一线的油漆种类2-332.4.3.6延锋涂装二线的油漆种类2-332.4.3.7汽车饰件用水性涂料体系介绍2-332.4.4实用色彩原理及应用2-342.4.4.1涂膜颜色测量中的一般知识2-342.4.4.1.1颜色的三属性2-342.4.4.1.2决定颜色的三要素2-342.4.4.1.3色差的意义2-352.4.4.1.4色差的判断依据2-352.4.4.2涂膜颜色测量中的“多角效应”2-352.4.5涂装技术2-382.4.5.1涂装工艺流程及生产线配置2-382.4.5.1.11-上件/22-下件:2-402.4.5.1.22-水洗2-402.4.5.1.33-吹干2-432.4.5.1.44-烘干2-432.4.5.1.55-冷却:2-432.4.5.1.66-除尘2-442.4.5.1.77-火焰处理2-442.4.5.1.88-除尘2-452.4.5.1.99-底漆喷涂2-452.4.5.1.1010-闪干2-462.4.5.1.1112-烘干2-462.4.5.1.1213-冷却2-462.4.5.1.1314-底漆打磨2-472.4.5.1.1415-除尘2-472.4.5.1.1516-色漆喷涂2-472.4.5.1.1617-闪干2-482.4.5.1.1718-清漆喷涂2-492.4.5.1.1819-闪干2-502.4.5.1.1920-烘干2-502.4.5.1.2021-冷却2-512.4.5.1.2122-检验2-512.4.5.1.2223-调漆输漆系统2-512.4.5.2保险杠涂装中常见的缺陷及防治2-522.4.5.2.1桔皮2-522.4.5.2.2流挂2-552.4.5.2.3发花2-562.4.5.2.4针孔2-562.4.5.2.5露角2-572.4.5.2.6色差2-582.4.5.3油漆供应系统2-582.4.5.3.1盲端式非循环系统的结构及特点2-582.4.5.3.2盲端式循环系统的结构及特点2-582.4.5.3.3两线式循环系统的结构及特点2-592.4.5.3.4三线式循环系统的结构及特点2-592.4.5.3.5油漆循环系统的目的2-602.4.5.3.6循环系统设计要考虑的因素2-602.4.5.3.7油漆循环系统的趋势2-612.4.5.3.8完整的供漆系统包括2-622.4.5.4用于喷涂汽车外饰件的机器人喷枪的特点2-632.4.5.4.1影响喷涂质量的主要工艺因素2-632.4.5.4.2不同喷枪各自的特点2-642.4.5.4.3不同喷枪施工特点的比较2-682.4.5.5机器人编程实用技术2-712.4.5.5.1涂装外饰件产品自动化生产工艺流程简介2-722.4.5.5.2机器人涂装程序的编制2-722.4.5.5.2.1编程前的准备工作2-732.4.5.5.2.2程序编制过程2-762.4.5.5.2.3机器人程序的调试过程2-842.4.5.5.2.4涂装程序轨迹编排依据喷漆的基本技术参数2-902.4.5.6油漆开发过程(包括材料的主要测试项目及一般要求)2-932.4.6焊接工艺2-932.4.6.1焊机介绍2-932.4.6.1.1基本构成2-932.4.6.1.2保险杠专用超声波焊接设备2-942.4.6.2焊接工艺2-952.4.6.2.1超声波焊接原理2-952.4.6.2.2塑料材料对超声波焊接的影响2-962.4.6.2.3超声波焊接的成型方式2-962.4.6.2.4超声波焊接的工艺参数2-972.4.6.2.5超声波焊接强度的评判2-972.4.6.3粘结材料2-982.4.6.3.13M丙烯酸泡绵胶带概述2-982.4.6.3.23M丙烯酸泡绵胶带种类及选用2-992.4.6.3.33M底胶种类及选用2-1012.4.6.3.4相关问题解答2-1032.4.6.4粘结工艺2-1062.4.6.4.1汽车专用压敏胶带使用指南2-1062.4.6.4.1.1操作:2-1062.4.6.4.1.2说明2-1062.4.6.4.2K500底胶使用说明2-1062.4.6.4.2.1综述2-1062.4.6.4.2.2使用指导2-1062.4.6.4.2.3注意事项2-1072.4.6.4.33M车用防擦条操作指南2-1072.4.6.4.4经验教训:C195防擦条粘贴工装失败案例2-1082.4.7检具技术2-1092.4.7.1检具设计介绍2-1092.4.7.2检具应用2-1092.4.8最终产品的装配、检验、包装和运输2-1093常用英文术语及缩写词3-1094附录:I. 项目开发过程中相关表式4-109II. Ford外饰开发指南 -科长4-109III. PSA保险杠技术要求 -刘祖委4-1091 序2 外饰科项目开发过程介绍2.1 新项目开发流程及内容产品质量持续改进产品移交及正式投产产品试制及认可产品开发准备项目定点报价2.1.1 新项目开发流程2.1.2 新项目开发内容(其中的主要内容参考上海大众及上海通用项目)2.1.2.1报价2.1.2.1.1接到客户部“产品建议书”或“客户信息处理单”从中获得如下信息:客户名称、车型名称/代号、供货范围、产量、报价时间要求、项目节点。2.1.2.1.2收集产品信息来源:实样、图纸、标准、数据、SOR(Statement of requirements)。如果资料不全,可参考同类产品。从中获得如下信息:零件名、零件号、零件数量、装配关系、外形尺寸、重量、壁厚、喷涂面积、基材、标准、油漆体系。 注意:如果客户要求制作手工样品(Prototype),可将信息转交产品设计科。产品设计科将提供手工样品制作费用。2.1.2.1.3编制报价物料清单物料清单(表)中必须反映如下信息:自制/外协/外购、材料牌号及供应商、坯料尺寸、自制件的材料工艺消耗定额、外协件的零件重量。如果资料不全,可参考同类产品,并说明假设依据。 注意:必须与业务开发科沟通决定主要零件的自制或外协。2.1.2.1.4编制报价工艺流程图工艺流程图中必须反映如下信息:工艺方法、生产区域、使用设备、生产节拍、合格率、涂装挂具摆放型式。如果资料不全,可参考同类产品,并说明假设依据。2.1.2.1.5编制新增工装模具及设备清单清单中可能涉及的内容包括:模具、取件机械抓手、涂装挂具、装配胎具、装配工具、非标工装(如冲孔机),焊机、干燥料筒、ValveGate控制器、气辅发生器、热流道控制器等。清单中需明确数量,如果有相应参考资料,应尽可能明确费用。如果资料不全,可参考同类产品,并说明假设依据。 注意:注塑机等通用设备的采购由上海公司或工厂工程部统筹考虑。2.1.2.1.6编制项目开发费及相关费用需综合考虑以下费用:试模用原材料(塑料粒子、油漆)、原材料运输、涂装挂具的运输、试模零件的运输、延锋工程师的出差(包干费、交通费)等。2.1.2.1.7将以上资料发送业务规划科参与模具、检具、试验、工位器具、工时定额、设备能力核算、外协件/外购件/原材料等费用的核算。2.1.2.2项目定点客户部与客户签订试制协议或配套定点书后,项目工程师参加客户召集的项目协调会,明确项目节点、供货范围、图纸及数据版本。2.1.2.3产品开发准备2.1.2.3.1工艺设计输入在此阶段必须完成以下内容:项目拨款申请、项目小组成员名单、项目开发计划、可靠性和质量目标、小组可行性承诺、设计FMEA(如产品非延锋设计,可不采用)、设计输出评审报告(APQP检查清单A2)、设计验证报告(如产品为延锋设计)、特殊特性清单(KPC)、工程图样及清单、CAD数据及清单、工程更改通知及记录、产品标准规范(如产品不是延锋设计,可不采用)、材料标准清单、初始物料清单或产品结构分级表、初始试验大纲、分承包方清单、顾客提供产品及物品清单、环境/危险因素评价/辨识(如产品非延锋设计,可不采用)。 注意:小组可行性承诺需要相应的资料支持。2.1.2.3.2工艺设计输入评审评审需完成以下内容:各次APQP项目会的会议纪要,工艺设计输入评审检查清单,项目问题清单及整改计划。2.1.2.3.3工艺方案在此阶段必须完成以下内容:工艺流程图、过程FMEA、物料清单及QAD代码申请表、特殊特性清单(KCC)、新设备/工装模具和设施清单、量具/检具/试验工装及设备清单、平面布局图、工位器具/包装标准规范、试验大纲(客户确认)、测量及试验计划(测量计划需获得客户确认)、工艺设计验证计划(过程能力PPK/CPK研究计划、MSA分析计划、工装模具验证计划、新设备能力CMK研究计划)、人员培训计划、环保检查单、环境因素调查表、新项目危险因素调查表、危险故障影响分析评估汇总表。 注意:在此阶段需填写新产品项目前期生产规划审批表及新产品自制零件设备情况汇总表,和工艺流程图一起提交上海公司新品协调科,以获得生产批准。2.1.2.3.4工艺方案评审评审需完成以下内容:各次APQP项目会的会议纪要、APQP检查清单A3/A5/A6/A7、项目问题清单及整改计划。2.1.2.3.5工艺准备在此阶段必须完成以下内容:危险化学品控制清单、污染排放申请表、外协件/原材料技术协议书、工位器具/包装信息表(仅适用于外协件)、工装设计任务书、新产品试制用原材料/物品采购申请单、原材料/工装样品提交许可证、工装样品认可证、原材料认可证。2.1.2.4产品试制及认可2.1.2.4.1工装样品试制在此阶段必须完成以下内容:计划外用工用料单、试模、油漆线调试、样品测量、样品试验、OTS送样(按客户要求,上海通用项目还需提交外观评审样品及FE2、FE3样品)。2.1.2.4.2工装样品评估评估需完成以下内容:获得OTS认可报告(上海大众称为V报告)、上海通用的外观件认可报告和FE2/FE3认可报告、各次APQP项目会的会议纪要、项目问题清单及整改计划。2.1.2.4.3批量样品试制准备在此阶段必须完成以下内容:分承包方批产前评审报告、分承包方PPAP认可报告、工位器具/包装信息表(客户认可)、试制版过程指导书(工艺文件、包装作业指导书、设备操作规程、模具作业指导书、检具指导书、检验指导书、产品审核指导书)、试生产控制计划 注意:在此阶段需配合计划管理科完成“认可材料-供应商清单”、“认可材料信息清单”及“新品材料启动会签单”的填写。2.1.2.4.4批量样品试制及工艺验证在此阶段必须完成以下内容:上海大众的送样评审流转表、工艺设计验证报告(过程能力PPK/CPK值报告、设备CMK值及验收报告、工装模具验收报告、检具验证报告、MSA分析报告)、PPAP送样(按客户要求,如PPAP提交资料)2.1.2.4.5批量样品评估评估需完成以下内容:获得客户PPAP认可报告(上海大众称为E报告)、2天试生产审核报告、上海大众“整车与部件间油漆匹配保证”批准报告、各次APQP项目会的会议纪要、APQP检查清单A4/A8、项目问题清单及整改计划。2.1.2.5产品移交及正式投产在此阶段必须完成以下内容:过程审核报告、产品审核报告、工装模具管理卡、设备安装/调试/验收移交单、模具/设备维护保养计划、正式版过程指导书、生产控制计划、新设备能源锁定示意图、设备安全操作规程、环境因素调查表(更新)、延锋节拍生产报告、过程FMEA(更新)、工艺设计总结报告(经验教训总结)。2.1.2.6产品质量持续改进跟踪产品生产情况,配合上海公司分析解决生产中出现的问题及客户的抱怨。2.2 外协项目展开流程及内容2.2.1 项目开发流程外协件认可外协件开发外协件定点2.2.2 项目开发内容2.2.2.1外协件定点在新产品开发第一阶段的APQP会议时,采购部供应商开发科从项目组获得分承包方清单,以及相应的零件信息。通过询价,供应商开发科完成外协件定点。2.2.2.2外协件开发2.2.2.2.1编制技术协议可参考其它外协件的技术协议,并通过供应商开发科与供应商联系,确认协议中的内容。另外,要求供应商提供型式试验大纲及测量计划,并予以确认。技术协议一式两份,需方代表(外饰件科)及供方代表签字盖章后存入技术中心资料室。2.2.2.2.2资料发放通知供应商开发科,由该科负责技术协议及相关资料(图纸、数据、标准、实样)的发放。2.2.2.2.3包装如果外协件将在上海公司使用,则由上海公司设备工程部与供应商讨论产品包装事宜,并完成工位器具/包装信息表;如果外协件将在外地公司使用,则由采购部物流管理科与供应商讨论产品包装事宜,并完成工位器具/包装信息表。2.2.2.3外协件认可2.2.2.3.1工装样品认可供应商根据技术协议要求的进度及内容提交OTS样品及自检报告(尺寸、材料、性能),延锋对样品进行检验。如果检验结果合格,则开具工装样品认可证并存入技术中心资料室;如果不合格,则要求供应商重新提交。2.2.2.3.2PPAP认可完成工装样品认可后,通知供应商开发科,由该科负责对供应商进行批产前评审,并完成PPAP认可。PPAP认可资料也需存入技术中心资料室。2.3 主机厂对本公司项目的认可过程2.3.1 上海大众的认可流程OTS认可上海大众试验及测量提交OTS样品及自检报告延锋试验及测量编制测量计划编制型式试验大纲产品最终认可2天试生产批量样品认可上海大众试验/测量及装车验证提交批量样品及自检报告送样评审延锋试验及测量2.3.1.1 编制型式试验大纲依据:图纸、标准。需得到上海大众工程部(TPB)产品主管工程师的确认。2.3.1.2 编制测量计划依据:图纸、数据及上海大众装车匹配缝隙要求。需得到上海大众测量部门MQM的确认。2.3.1.3 延锋试验及测量依据:型式试验大纲及测量计划。试验包括材料试验及性能试验。经与上海大众质保实验室(MQL)协商,部分性能试验可与SVW联合进行。测量需在SVW认可的Cubing检具或测量支架上进行。2.3.1.4 提交OTS样品及自检报告工程鉴定件(Baumustergenehmigung)需提交OTS样品;如果非工程鉴定件,则直接提交批量样品。1.按照SVW的格式填写“首件样品检验报告”,也称V报告。2.到SVW供应部(CSF)采购员处填写送样单。3.送样单交TPB产品主管工程师签字并填写送检委托书。4.送样单、送检委托书随试验样条/样品和自检报告交MQL。测量样品交Cubing测量室。 注意:在自检报告中,部分长期试验,如光照试验可后补。2.3.1.5 上海大众试验及测量除了以上的样品,根据TPB的要求,还需提交约10辆份的道路试验样品。2.3.1.6 OTS认可如果试验及测量结果符合要求,SVW则开具OTS认可报告(也称V报告)。2.3.1.7 送样评审在安排上海大众MQS来延锋进行送样评审前2周,先按照上海大众QPN(新零件前期质量策划)的格式填写“送样评审流转表”、“新项目零件质量开发工作计划进度表”、“产品质量能力调查表”,同时准备好以下相关资料:最终确认的图纸、一级标准(图纸上标有的标准)、零件特性重要程度分级表(可用特殊特性清单代替)、工艺流程、控制计划、作业指导书、检验指导书、FMEA、能力调查(Ppk/CPk/Cmk/MI/PI指数)、内审报告(如有的话)、OTS认可报告(如有的话)、二次配套清单。以上资料提交MQS。在MQS审核以上资料后,将来延锋现场进行评审并抽取一定数量的样品,作为首批样品送交上海大众MQL认可。2.3.1.8 延锋试验及测量经与MQL协商,部分性能试验可与SVW联合进行。2.3.1.9 提交批量样品及自检报告1.按照SVW的格式填写“首批样品检验报告”,也称E报告。2.到SVW供应部(CSF)采购员处填写送样单。3.送样单随试验样品和自检报告交MQL。测量样品交Cubing测量室。 注意:(1)在自检报告中,部分长期试验,如光照试验可后补。(2)因项目进度需要,经与MQL协商,OTS样品自检报告可与批量样品自检报告同时提交。2.3.1.10 上海大众试验/测量及装车验证除了以上的样品,针对油漆件还要根据MQS的安排,提交样品进行车身颜色匹配。2.3.1.11 批量样品认可如果试验/测量及装车结果符合要求,SVW则开具批量认可报告(也称E报告)。其中SVWCubing测量室出具“综合匹配样架与主模型样品认可报告”;SVW总装车间出具“装车试验认可报告”;MQS出具“整车与部件间油漆匹配保证”。2.3.1.12 2天试生产MQS会来延锋跟踪2天试生产情况,如一切正常,MQS将出具“2天试生产认可报告”。2.3.1.13 产品最终认可在完成以上的所有工作并得到认可报告后,标志着产品获得上海大众的最终认可。2.3.2 上海通用的认可流程制作手工样品(Prototype)编制测量计划功能评估FE1编制型式试验大纲延锋试验/测量/APOPS试验提交外观件样品功能评估FE2OTS样品评审提交FE2样品提交OTS样品及自检报告外观件样品评审功能评估FE3提交PPAP文件PPAP生产PPAP认可2天试生产产品最终认可2.3.2.1 制作手工样品(Prototype)如果SOR中有此要求,则需按数据制作手工样品。根据上海通用对样品的质量及时间要求选择手工样品的材料及制作工艺。样品的制作过程也就是产品结构可加工性的验证过程。2.3.2.2 功能评估FE1在上海通用指定的车身上进行样品的装配,验证其可装配性。SGM将开具FE1评估报告,并给出评语。2.3.2.3 编制型式试验大纲依据:图纸、标准。需得到上海通用工程部产品主管工程师(PE)的确认。2.3.2.4 编制测量计划依据:GD&T图纸、数据。需得到PE的确认。2.3.2.5 延锋试验/测量/APOPS试验依据:型式试验大纲及测量计划。试验包括材料试验及性能试验。油漆与基材的粘结性试验(APOPS)需由油漆供应商提交北美通用认可。测量需在SGM认可的检具上进行。2.3.2.6 提交OTS样品及自检报告/FE2样品/外观件样品及报告通过上海通用的供应商质量工程师(SQE)安排提交OTS样品及自检报告、FE2样品、外观件样品及报告。2.3.2.7 OTS样品评审/功能评估FE2/外观件样品评审(1)PE负责OTS样品的评审。(2)SGMFE工程师负责在FE2车身上进行FE2样品的装配及匹配间隙的测量。(3)SQE负责外观件样品评审。如果以上结果均符合要求,SGM将开具“OTS工程认可报告”、“FE2评估认可报告”及“外观件批准报告”。 注意:SQE签字认可的外观件样品需存入技术中心样品室。2.3.2.8 功能评估FE3通过SQE安排提交FE3样品,FE工程师负责在FE3车身上进行FE3样品的装配及匹配间隙的测量。如果结果符合要求,SGM将开具“FE3评估认可报告”。2.3.2.9 提交PPAP文件向SQE提交PPAP文件,包括:零件提交保证书、SGM工程部批准的产品图纸、SGM工程部批准的工程更改文件(如果有)、检具验证报告、测量系统分析报告(MSA)、试验大纲、试验报告(材料/性能)、过程流程图(SGM格式)、PFMEA、尺寸测量报告、控制计划、工艺文件、过程能力研究、外协件/外购件保证书、OTS工程认可报告、外观件批准报告、功能评估认可报告2.3.2.10 PPAP生产SQE将来延锋现场进行PPAP评审并要求抽取一定数量的样品进行测量及装车。2.3.2.11 PPAP认可如果测量及装车结果符合要求,SQE则予以PPAP认可,开具“生产件批准状况通知”。 注意:SGM的PPAP认可含A、B、C、D、E几个临时批准等级,一般临时批准等级的有效期为3个月,在此期间需针对SQE提出的问题进行整改,以获得最终的生产批准。2.3.2.12 天试生产SQE会来延锋跟踪2天试生产情况,如一切正常,SQE将出具“2天试生产认可报告”。2.3.2.13 产品最终认可在完成以上的所有工作并得到认可报告后,标志着产品获得上海通用的最终认可。2.3.3 长安福特的认可流程2.3.4 北京吉普的认可流程3 注塑知识介绍目前,延锋生产的外饰件基本都采用注塑成型,部分产品还使用了气体辅助注射成型。注射成型是一项较综合的技术,要获得高品质合格的注塑产品,就需要了解注塑机、注射模具及注塑材料等多方面的知识。下文将就此展开较系统全面的介绍。3.1 注塑材料介绍3.1.1 注塑原材料组成以及材料性能目前,延锋所产保险杠等外饰零件主要采用的材料是PPEPDM以及滑石粉的改性产品。PP是一种结晶性的聚合物,具有一定的收缩性,其收缩性受模具温度影响。PP主要提供保险杠产品一定的强度,但由于其结晶性使得PP在低温时呈脆性,须对其进行增韧改性。EPDM是一种橡胶,可起到一定的吸收撞击能量的作用,与PP共混,改善材料的拉伸性能和弯曲性能。添加滑石粉使材料的强度增加,以达到一定的性能要求。同时在材料中还添加了其它助剂,起到改善材料的反应机理和调整收缩率的作用。在注塑工程中部分助剂还可起到一定的交联作用,提高EPDM与PP之间的相互的结合,进一步提高产品的机械性能,使PP合金有更高的刚度和抗蠕变性能。此外,用于汽车保险杠的材料主要还有PC/PBT、TPO、TPOMF(矿物填充改性TPO)、PU(RIM)、SMC等聚合物或聚合物合金。PC/PBT具有PC和PBT二者的综合特性,例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、耐候性、热稳定性和润滑特性等。PU制备保险杠一般采用反应注射成型(RIM),这是直接从低粘度的单体或齐聚物快速制造复杂制件的一种工艺技术。PU(RIM)的原料主要是聚醚多元醇或聚酯多元醇与异氰酸酯及其改性物。PU制品具有优良的物理机械性能,与PC/PBT都具有同样的特点,即具有较高表面张力,故拥有良好的涂装性能。SMC(Sheet Molding Compound,)在保险杠中也有使用,它是由纤维、树脂、固化剂、增稠剂、 低吸收缩添加剂、填料等多种材料组成的柔软片状模塑料。保险杠用SMC一般为高冲击韧性SMC。此种SMC有使用聚胺酯增粘剂的,耐冲击性好。也有使用丁二烯苯乙烯共聚物作冲击改性剂。用它生产保险杠时可减少表面波纹, 提高SMC的韧性、柔性、弹性。表1列出了不同的汽车保险杠材料的使用情况。表1 不同的汽车保险杠材料的使用情况材料生产地区车型特点PC/PBT欧洲美国日本Mercedes,BMW Ford,EscotPeatha冲击强度高,流动性好,注射成型,易涂装,可回收PP合金欧洲美国日本Golf,Audi,CitroenChrysler-86,P-CarAcod,花冠成本低,成型性好、无需用脱模剂,制品飞边少,可涂装,可回收PU(RIM)欧洲美国日本PorscheFellow,Sunda-badoSavanna,Soara富有弹性,整体感好,需用脱模剂,制品飞边多,需人工砂磨,不可回收SMC欧洲美国日本Renault-25ontiac onneville 公司卡车尼桑FairladyZ型较好的强度、耐候性,但价格贵,有较好的可设计性,模压成型,一次加工后不能加工,不可回收3.1.2 材料的干燥和成型条件PPEPDM的吸水性较弱,干燥要求为80100,干燥时间24小时。成型的工艺范围较宽,通常的塑化温度为210260之间,注塑压力在50100Kgf/cm2左右。3.1.3 注塑材料对油漆和装配性能的影响PPEPDM的油漆性能在很大程度上取决与材料本身的性质。由于PP本身的极性很弱,因此主要的油漆结合力取决于EPDM的分布情况,要求EPDM均匀地分布在产品表面,保证各个表面的油漆结合力一致。工艺中,要求在流体的流动过程中形成适当的剪切力,通过PP和EPDM在流动速度上的差异,将EPDM留在产品的外表面来达到油漆要求。但在实际的工艺控制中由于要求兼顾其它方面的产品质量,这方面比较容易被忽略。PPEPDM对于产品尺寸上的影响主要是由于材料的模具收缩率引起。EPDM作为橡胶体,在压力的作用下存在一定的可收缩性,因此在注塑压力的作用下,EPDM有一定的收缩,而开模后产品又存在一定的弹性释放。而PP作为结晶材料,在不同的温度下,结晶的速度不同,会造成收缩率存在变化。在油漆过程中,二次烘烤会引起PP的再结晶,因此对产品的尺寸而言,存在的变数比较多。3.1.4 材料主要性能对注塑产品质量的影响熔融指数:熔融指数考察的是材料的流动性,熔融指数低,材料流动困难不但会造成产品表面的诸多缺陷,还会形成局部的尺寸偏小等问题。而熔融指数过高,流动性过好,会使一定的压力下,型腔内熔体的量对注塑和保压压力十分敏感,用于控制尺寸的工艺的稳定性变差。材料收缩率:材料收缩率的偏差必然导致产品的尺寸不良。对于PPEPDM而言除了材料本身的性质外,收缩率还取决于产品形状、模具结构、注塑速度、压力和温度。通常材料供应商提供的材料收缩率是一个范围,如果是某个定值是指对于某个形状的产品而言,有较大工艺窗口的模具收缩率参考值。EPDM的含量:由于EPDM的流动性较差,会引起表面和尺寸上的缺陷。EPDM可被压缩,会造成局部的应力集中,过多的EPDM含量会造成工艺上控制的困难。滑石粉含量:滑石粉同样会起到降低流动性的作用,主要会对产品表面造成不利影响,同时如果滑石粉如果共混不均匀,还会对降低产品的油漆性能。虽然,一般而言材料供应商不会提供材料的各种成分含量。但是从材料的部分其它性能上可以进行判断。断裂伸长率的大小,相当部分取决于材料中EPDM的含量,含量越高,延伸率越大。同时,滑石粉含量越高,强度也越高。因此,在同等的材料性能下,还需要考虑材料的工艺性能。通常理想的材料选择,应该考虑工艺窗口尽量变宽。随着目前对产品尺寸要求的提高,相对会采用收缩率比较高的材料,因为收缩高,工艺上的变动使产品尺寸的影响也会变小。3.2 注塑工艺3.2.1 干燥使用热风干燥机对原材料进行干燥,通常要求注塑用的PPEPDM的粒子含水率低于0.03%。造成含水率无法满足这个指标的可能性,在于干燥温度或干燥时间无法满足要求。除去设备故障因素外,可能造成的原因在于:干燥设备的容量无法满足生产的要求,随着生产的延续,干燥时间越来约少,干燥温度越来越低。这样容易造成的产品缺陷主要为产品表面容易出现气泡、银纹、缩瘪等缺陷。干燥不足还会引起,产品的机械性能下降。3.2.2 塑化和计量塑化是在一定的温度下,通过注塑机的螺杆转动,在一定的背压作用下,塑料粒子熔融受剪切,形成熔体的过程。在该过程中螺杆向后旋转,将熔体“推”向螺杆前端,此时注塑机对熔体的数量进行计量。由此可见,这个过程可以决定材料的塑化程度和注塑量。熔体必须达到一定的塑化程度,才能保证制品的质量,以下参数对熔体的塑化程度起到较大的作用:1. 料桶温度熔体在一定的温度下,才能塑化完全。如果温度过低,才能的流动性能会下降,造成产品的缩瘪或缺料,同时材料成分不均匀,影响零件的机械和油漆性能。通常的料桶有效位置温度设定在200至250之间。而温度过高或材料在料桶内的停留时间过长,会造成高温使材料分解,分解的材料引起材料中夹杂大量的气体和机械性能的下降。对于料桶大小的选用决定了材料在料桶内的停留时间,零件的重量应在料桶容量3070之间。但是由于外饰零件的注塑的通常为薄壁产品,相对的重量较轻,而目前外饰厂的注塑机之间规格差异较大,如果零件重量低于料桶容量的30,应该在保证塑化完全的情况下,降低料桶后段的温度。2.螺杆转速螺杆转速过快,可能降低粒子受剪切作用的时间,原料的塑化程度下降,同时夹带气体,从而降低材料的流动性增加气体的含量。而螺杆转速过慢,将影响注塑周期。通常螺杆的转速应该与冷却时间相配合。3.背压使用背压,可以提高对塑料粒子的剪切力,提高塑料的塑化程度。同时,背压可以防止在浇口封闭之前零件浇口附近的材料应力释放产生的缩瘪。但是背压过高,同样可能延长塑化时间,影响生产效率,还可能对螺杆造成损坏。对于PP+EPDM的材料的背压设定,应在1020Bar之间。4.松退在计量完成之后,螺杆要进行松退,由于在背压和剪切作用下,熔体内部会产生一定的压力。压力的存在使注塑时需要额外的压力才能推动螺杆向前,同时会造成熔体的压力在模具型腔内释放产生不稳定的流动。松退之后,可以释放一定的压力,以保证熔体顺利进入型腔。但是如果松退过度,可能在松退过程中带入大量的气体,在注塑过程中形成气泡。5.计量熔体数量必须保证计量的熔体有足够的数量,以保证产品不出现缺料,同时在保压过程中有足够的熔体可以进入。3.2.3 注射注射是整个注塑过程中最关键的部分,也是最难控制的部分。UBE注塑机的注射过程控制部分采用5段速度和一段压力控制。其过程为,在注塑过程中,按设定的速度进行注射,如果所需的注射压力不超过设定的注射压力,注射过程按设定的速度进行控制,如果所需的压力高于设定的压力,注射过程由速度控制转为压力控制,直至进入VP转换点。1. 注射速度注射速度对产品的表面质量和产品尺寸有着较大的影响。注塑速度过快,熔体流动过程中会夹杂部分气体,在产品表面形成气泡等,同时产品的致密度下降,容易形成缩瘪和尺寸偏小。但是,如果速度过慢,熔体的流动会在注塑后期受到阻碍,容易形成注射过程后期的缺料和缩瘪,同时产品应力相对集中在浇口附近,烘烤后应力释放,可能造成局部变形和压力线,影响外观和产品尺寸。2. 注射压力注射压力的设定主要起到保护模具和设备的作用,注射过程控制是以速度控制为主。如果注塑压力过低,无法满足速度控制所需的压力时,会按设定的注塑压力以恒定的压力进行注射,此时熔体的流动速度会失控。有时在低压力的条件下,反而会形成飞边,这是由于通常在注射后期需要将降低注射速度,所需的压力反而要求很低,而在压力控制的情况下,压力无法下降,形成飞边。因此注射压力的设定应该略高于实际所需的压力,以保证产品质量处于受控状态。3. VP转换点VP转换点是指由注塑转为保压的切换位置。这个位置的设定,既要求有足够的熔体在保压过程中补入,又不能因为缓冲垫过厚而造成压力损失。3.2.4 补缩和保压补缩和保压是克服产品缩瘪和保证产品尺寸的重要步骤。熔体遇冷后固化收缩,其收缩的程度随模具温度、壁厚和形状等不同而各不相同,在补缩和保压过程中,在一定的时间内以一定的压力将熔体补入型腔,保证产品的成型后各部分表面尽量饱满。该过程通过压力和时间两个参数进行控制。补缩和保压压力:在补缩和保压过程中,过低的压力无法保证熔体可以流到远离浇口的位置,而过高的压力除了会产生飞边之外,还可能在浇口附近形成较大的应力,形成局部过饱和的现象。补缩和保压时间:同样如果保压时间过短,压力没有足够时间传递到远端。而时间过长也可能形成过饱和。3.2.5 冷却产品冷却不足会造成产品在取件和摆放时发生变形和其它损伤。而冷却时间过长又会降低设备的使用效率。因此,模具温度起到了至关重要的作用,模温高有利于熔体流动的稳定,产品的外观可以得到改善,工艺也更容易控制,但是高模温势必造成冷却时间的延长。3.2.6 开模和取件对开模和取件过程的控制,可以有效的防止产品的擦刮伤和变形。这种现象在生产边开模边顶出的设备时,特别明显。开模速度过快,使顶出速度低于开模速度时,产品无法与模具型腔贴合,无法满足模具设计要求,产品会在开模过程中,与模具发生擦刮造成损坏。而如果产品顶出速度过慢,产品局部始终受到挤压,时间过长也会产生产品的损坏。因此控制开模速度,尤其起始阶段的速度,将对产品质量和合格率产生重要影响。在取件过程中,由于产品的温度仍比较高,可能产生变形的可能性也比较高。因此,取件的方式应该合理,尽量保持产品的平衡状态,避免握持产品的分型面附近。3.2.7 修边和火焰处理对于产品表面的毛边可采用火焰处理,处理时,火焰的方向应由外表面向内表面,保持匀速,均匀扫过所需处理的部位。如果速度过慢,可能造成局部结构的“坍塌”,速度过快又容易使效果下降。而修边工序,要求操作工有足够熟练的修边技术。具体的后处理技术将视产品的要求和实际处理效果决定。整体而言,对于产品的非外观表面,只需进行简单处理或不进行处理,以不影响其它表面的涂装效果为标准,而重要表面,要求处理到表面情况符合产品的技术要求。3.2.8 顺序阀ValveGateValveGate的技术引入,大大提高了产品的质量,扩大了注塑的工艺窗口。由于多浇口位置的设置而造成的产品表面熔结痕的问题,可以得到解决。根据熔体在型腔内的流动情况和模具设计要求,决定浇口打开的先后位置和具体位置。为防止产品表面出现流体滞留现象的发生,后一个浇口的打开应早于前一个浇口关闭。根据具体情况还可以解决其它的工艺问题。例如,如果产品局部的尺寸发生偏差,可以通过调整V/G的开关位置调整注射过程和保压过程的熔体数量。解决部分浇口的过饱和和缩瘪问题,也可以通过调整保压时间进行解决。但是V/G技术同样可能带来了部分产品缺陷,由于浇口的不同时开毕,在整个注塑过程中,各浇口附近的熔体的加热和冷却情况不一致,在部分浇口附近可能产生冷料也可能带入气泡。尤其对于窄长型且冷流道较长的产品。因为在熔体流动过程中,前一个浇口的熔体在流经下一个浇口的冷流道内,将气体困在冷流道内,在下一个浇口打开时,熔体无法将气体顺利推动,并包裹在熔体内形成气泡和冷料。3.2.9 注塑常见工艺问题分析及解决方法 在注塑成型过程中,由于塑料、模具、注射机、辅助设备、成型环境等多种因素的影响,注塑件的内在及外观质量经常会出现各种各样的问题。一般来说,制品成型质量主要包括制品外观、尺寸精度以及物理力学性能等。制品外观质量与注射工艺条件密切相关:制品的尺寸精度是制品作为各种零部件使用时需要重点考虑的因素;而制品的物理性能除力学性能外,还有耐热性、耐化学药品性、导电性等等,原则上这些性能只取决于树脂的种类,但在成型过程中,也常会发生破坏或损害树脂特性的情况。下面就一些典型注射成型缺陷的成因进行了分析,并提出了相应的解决方案。3.2.9.1 欠注 熔料进入型腔后没有充填完全,导致产品缺料叫做欠注或短射,如图1所示。 故障分析及排除方法: (1)设备选型不当。在选用注塑设备时,注塑机的最大注射量必须大于塑件重量;在验核时,注射总量(包括塑件、浇道及飞边)不能超出注射机塑化量的85。 (2)供料不足、加料口底部可能有“架桥”现象。可适当增加射料杆注射行程,增加供料量。 (3)原料流动性能太差。应设法改善模具浇注系统的滞流缺陷,如合理设置浇道位置、扩大浇口、流道和注料口尺寸以及采用较大的喷嘴等。同时,可在原料配方中增加适量助剂,改善树脂的流动性能。 (4)润滑剂超量。应减少润滑剂用量及调整料筒与射料杆间隙,修复设备。 (5)冷料杂质阻塞流道。应将喷嘴拆卸清理或扩大模具冷料穴和流道的截面。 (6)浇注系统设计不合理。设计浇注系统时:要注意浇口平衡,各型腔内塑件的重量要与浇口大小成正比,使各型腔能同时充满,浇口位置要选择在厚壁部位,也可采用分流道平衡布置的设计方案。若浇口或流道小、薄、长,熔料的压力在流动过程中沿程损失太大,流动受阻,容易产生填充不良(如图2)。对此应扩大流道截面和浇口面积,必要的可采用多点进料的方法。 (7)模具排气不良。应检查有无冷料穴,或其位置是否正确,对于型腔较深的模具应在欠注部位增设排气沟槽或排气孔,在合理面上,可开设深度为0.02-0.44mm,宽度为510mm的排气槽,排气孔应设置在型腔的最终充填处。使用水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量气体,导致模具排气不良(如图3),此时应对原材料进行干燥及清除易挥发物。此外,在模具系统的工艺操作方面,可通过提高模具温度,降低注射速度、减小浇注系统流动阻力、以及减小合模力,加大模具间隙等辅助措施改善排气不良。 (8)模具温度太低。开机前必须将模具预热至工艺要求的温度。刚开机时,应适当节制模具内冷却剂的通过量。若模具温度升不上去,应检查模具冷却系统设计是否合理。 (9)熔料温度太低。在适当的成型范围内料温与充模长度接近于正比例关系,低温熔料的流动性能下降,充模长度减短。应注意将料筒加热到仪表温度后还需恒温一段时间才能开机。如果为了防止熔料分解不得不采取低温注射时,可适当延长注射循环时间,克服欠注。 (10)喷嘴温度太低。在开模时应使喷嘴与模具分离。减少模温对喷嘴温度的影响,使喷嘴处的温度保持在工艺要求的范围内。 (11)注射压力或保压不足。注射压力与充模长度接近于正比例关系,注射压力太小,充模长度短,型胶充填不满、对此,可通过减慢射料杆前进速度,适当延长注射时间等办法来提高注射压力。 (12)注射速度太慢。注射速度与充模速度直接相关。如果注射
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