一種用于汽車燈具制造中消除厚壁光導件縮痕、縮孔的注塑工藝的制作方法

本發明涉及汽車燈具制造領域，具體是一種使厚壁(厚度在10mm-15mm之間)光導在注塑過程中消除其縮痕、縮孔的工藝方法。

背景技術：

汽車照明行業是近百年來隨著汽車工業的迅速發展起來的一個新興產業，這幾年保持快速的增長態勢。車燈在歷史的洗禮中，經歷了一代又一代的改變，從最原始的白熾燈、鹵鎢燈以及近幾年出現的HID、LED燈，先后經歷一百多年的發展，相關技術日趨成熟。

光導件運用在汽車照明系統中，除了使用壽命長、照明效果更佳外，更是大大起到美化汽車外觀的優點。察覺到這一點，變革與創新便立刻成為各大車燈廠商的發展主題。越來越多形狀各異的光導件被應運到車燈零件上。

其中最為常見的就是內配光鏡，采用光導作為內配光鏡不僅能降低車燈的成本，而且可在保證相同的功能條件下降低能源消耗，另外，車燈樣式也因為導光條的使用而變得美觀。

作為光導件的一種，厚壁內配光鏡一般采用PC(聚碳酸酯)材料制成，厚度可達10mm以上。由于其壁厚較大，內部溫度過高且熱量難以散去，導致內部收縮較大，出模時易形成縮痕、縮孔，嚴重影響外觀以及成型質量。

現有技術主要通過調機來解決縮痕、縮孔問題，共有兩種措施。

第一種：采用高保壓工藝，減小產品體積收縮。該方案會導致產品體積膨脹，容易黏模，脫模困難且脫模后產品容易開裂，合格率低下；

第二種：加強冷卻，減低冷卻液溫度并加長冷卻時間，通過減小產品溫度減小收縮。但過低的模溫會導致產品成型質量較差且花紋面產生流痕，過長的冷卻時間導致成型周期過長，生產率低下。

因此急需一種有效地工藝方法來解決厚壁光導件在出模時因收縮較大導致的縮痕、縮孔現象。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種用于汽車燈具制造中可有效消除壁厚光導件縮痕、縮孔的注塑工藝。

其所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實施例。

一種用于汽車燈具制造中消除厚壁光導件縮痕、縮孔的注塑工藝，其特點為，該注塑工藝的模溫為125℃-135℃，料溫為255℃-265℃，保壓時間為20s-30s，保壓壓力為140MPa-150MPa。

作為本發明的優選實施例，該注塑工藝的模溫為130℃，料溫為260℃，冷卻時間為200s。

作為上述技術方案的進一步改進，冷卻方式采用常溫水冷卻。

作為本技術方案的進一步改進，采用多段保壓。

其中，所述多段保壓為三段式，按保壓時間先后，保壓的壓力漸大。

進一步，多段保壓的第一段和第二段的保壓時間均為5s。

還作為本發明的優選實施例，所述厚壁光導件的最厚部分的光導厚度為10mm-15mm。

也作為本發明的優選實施例，所述壁厚光導件采用一次注塑模和一模兩腔的注塑工藝。

又作為本發明的優選實施例，所述壁厚光導件的注塑材料選用牌號為PC-LC1500。

采用上述技術方案的注塑工藝，在用于汽車燈具制造中消除厚壁光導件縮痕和縮孔時，相對于現有技術具有如下優點：

1.能消除縮痕、縮孔，改善成型及外觀質量。

2.操作簡單。

3.節約成本。

4.減小生產周期，提高生產效率。

附圖說明

圖1為本發明工藝參數得出的步驟控制圖；

圖2為本發明的保壓曲線圖；

圖3為實施例中提到的一種光導內配光鏡的結構示意圖，其中圖3a為其正視圖，圖3b為其俯視圖；

圖4a為圖3中光導內配光鏡的立體結構示意圖；圖4b為圖4a中的A-A向剖視圖；

具體實施方式

下面結合附圖通過具體實施方式來對本發明進行進一步說明。

本發明旨在提供一種厚壁光導內配光鏡的注塑工藝方案，解決厚壁光導件注塑時由于收縮太大所導致的縮痕、縮孔現象。

借助于MOLDFLOW軟件對厚度在10mm-15mm之間的PC厚壁光導進行多次分析模擬，通過不斷優化工藝參數，找到最佳注塑工藝。使產品在開模時，內部的體積收縮率不超過5％(即1/4壁厚處的體積收縮率不超過5％)，相鄰收縮率不超過2％，確保其在出模時較好凝固，避免產生縮痕、縮孔。進而解決在注塑過程中，由于厚壁件內部收縮過大而導致的縮痕、縮孔現象。

具體為對螺桿曲線、保壓壓力、保壓時間、模溫、料溫以及冷卻時間進行DOE分析，使零件最大收縮小于5％，相鄰收縮小于2％則可消除縮痕、縮孔現象。

首先，為使聚合物流速均勻，發明人采用18mm/s-20mm/s的勻速螺桿曲線，注塑時間為17s-20s，V/P切換設置為100％。在保壓階段，我們初始選擇單一的160MPa的保壓壓力，保壓時間為20s，但分析時發現一些卡扣等壁厚澆薄區域體積收縮為負值，這樣頂出時體積發生膨脹，導致容易碎裂。

因為過大的保壓壓力會導致出模時零件體積膨脹，強度變差甚至發生斷裂；同時過長的保壓時間以及冷卻時間會導致成型周期過長，生產效率低下。經多次測試，最終采用多段保壓，延長保壓時間的保壓曲線，確保無碎裂現象發生。此外，若采用材料推薦的溫度(模溫80℃，料溫300℃)，則導致成型周期過長，生產效率低下。因此，我們采用降低料溫，加強冷卻的工藝來減小成型周期。

具體步驟如圖1所示：

經過上述操作，最終得到滿足條件的工藝參數范圍為：模溫125℃-135℃，料溫255℃-265℃，保壓時間20s-30s，保壓壓力140MPa-150MPa，常溫水冷卻200s的成型工藝來減小成型周期。

而通過大量分析驗證，得出最佳工藝參數為：模溫130℃，料溫260℃，冷卻200s以及如圖2所示的保壓曲線。圖2中采取了三段式保壓操作，分別保壓5s、5s和20s。三段的保壓壓力逐漸升高，依次為140MPa、145MPa和150MPa。

如圖3所示為一種常見的光導內配光鏡，擬采用一模兩腔的一次注塑模成形，注塑材料牌號為PC-LC1500，其光導件最厚處的厚度為14mm，將其導入MOLDFLOW軟件，對其進行分析模擬，初始采用軟件默認工藝。分析完畢查看圖4所示的斷面100的收縮情況，若最大體積收縮率大于5％或相鄰體積收縮率大于2％則重新按圖1更改工藝設置。最終在采用模溫130，料溫250，保壓30s，保壓壓力140-150MPa時收縮合格。試模時未發生縮痕、縮孔現象。