20120301江西高飞LCD TV后壳试模分析报告

创世界品牌　　　建百年金发-1-金发科技股份有限公司技术研究部技术支持科关安南高飞LCDTV后壳试模分析报告（内部）创世界品牌　　　建百年金发-2-背景：客户：江西高飞成型厂：江西高飞应用:32吋LCDTV后壳3229材料:改性HIPS存在的问题：螺钉柱顶端有开裂的现象；在验证螺钉柱顶部开裂时采取了不规范的跌落测试，（76CM跌落两次之间有手工拆装情况），出现了根部断裂现象。创世界品牌　　　建百年金发-3-试料、试验及现状：高飞现用的材料是HIPS原料加15%-25%的水口料；水口料中含有透明的PMMA水口料；全使用金发的改性HIPS，抽查5台做了全部的跌落、振动测试，没有发现螺钉柱开裂或断裂的现象；使用金发的改性HIPS加15%高飞水口料，发现螺钉柱顶面有开裂的现象，一次跌落时，螺钉柱没有断裂，二次跌落时，有断裂的现象；高飞在线生产产品，经正常抽检2台，也发现均有螺钉柱顶面开裂的现象（并没有做进一步的跌落验证，就已有开裂）；螺钉柱有验证偏芯的现象螺钉柱的加强筋普遍比较低，而且根部没有倒角金发改性HIPS的加工温度比现用材料低15-20℃，有利于保持改性料的性能创世界品牌　　　建百年金发-4-分析：(不同比例，不同种类回料对性能的影响）纯HIPS水口料添加比例在15%以内，对冲击强度的影响不是很大，小于12%；加入PMMA的水口料对性能影响非常大，超过了25%，甚至达到36.27%！这是不可接受的影响。拉伸强度(MPa)断裂伸长率(%)冲击强度(KJ/M2)弯曲强度(MPa)弯曲模量(MPa)冲击强度下降比例（%)HIPS-510BK00127.4258.543.12201高飞PS水口29.7187.247.32290PS622P29.13510.246.22312510+5份高飞PS水口27.3237.842.321758.24%510+10份高飞PS水口27.6207.543.1217311.76%510+15份高飞PS水口27.5187.542.7218411.76%510+5份高飞PMMA水口27.6126.344.1221625.88%510+10份高飞PS水口+5份高飞PMMA水口27.8116.144.2220028.24%622P+10份高飞PS水口+5份高飞PMMA水口29.7166.548.1237036.27%创世界品牌　　　建百年金发-5-分析：螺钉柱的开裂面发生在肉厚薄的一侧，并且是熔接线的位置；用显微镜观察螺钉柱的开裂面，发现有白色的物质，看起来熔接线强度较弱；PMMA与HIPS的相容性很差，少量的加入对性能影响很大，也会造成制件内应力集中，制件的受力能力差，这在现用材料也发生开裂得到证实；HIPS材料是对尖角敏感的材料，如果制件中存在直角等锐利的尖角，又是承重部位的话，性能会大幅下降；螺钉柱的高度较高，从杠杆原理，其根部的受力必然大；螺钉柱偏芯严重，肉厚薄的位置会先开裂。创世界品牌　　　建百年金发-6-后续工作以及建议：PMMA材料不建议添加进HIPS中使用。纯水口料的添加比例建议控制在15%以内。金发进一步提高HIPS-510材料冲击强度，以提高安全系数。在现有的模具条件下，螺钉柱的偏芯很难从根本上解决，建议通过增加加强筋和增加加强筋高度来变相增加壁厚，增加螺钉柱的强度，见螺钉柱设计建议。HIPS材料对尖角敏感，建议螺钉柱的根部增加至少R0.5的倒角。后续的产品设计或模具设计，下列设计建议供参考。创世界品牌　　　建百年金发-7-螺丝柱设计建议创世界品牌　　　建百年金发-8-螺丝柱的结构设计外径D=M×2内径d=M×0.8螺纹深度H=M×2凹台直径D1=M+0.2mm凹台深度h=（0.3～0.5）×D1凹台：作用是减小攻螺丝时的初始应力；有时将凹台改成倒角，同样也可以起到减小初始应力的作用，倒角的大小一般为（1～1.5）mm×45°创世界品牌　　　建百年金发-9-螺丝柱的结构设计圆角：在内径、外径和凹台的根部，采用圆角过渡，可减少该处产生的内应力；当90°转角的过渡圆角小于壁厚的25%时，有较高的应力集中；在允许的情况下，推荐过渡圆角的半径大于壁厚的50%以上。D2.5DTR=T/4H4TW≤0.6Tt=.5to.7T拔模角1.2o拔模角0.6o创世界品牌　　　建百年金发a=壁厚b=螺釘孔直徑(頂部)c=2.5bd≤5ae=单边至少1of=0.25a(圓角)g≥4ah=至小0.3gi=0.6a(加力板底部)螺孔扭矩M1.5~1.8≤0.12N.mM2.6≤0.25N.mM3/M4*6/M4*8≤0.50N.mM4*10~M*16≤0.70N.mM4*20~M*25≤0.90N.mM5≤1.20N.mM6≤1.80N.mM8（小螺母）≤2.50N.mM8（大螺母）≤3.00N.m螺丝柱设计创世界品牌　　　建百年金发-11-螺丝柱的结构设计高度：应尽可能矮，当螺丝柱高度大于其外径的两倍时，一般建议添加加强筋以增加强度；位置：不能太靠近外壁，否则会造成制件的壁厚不均，从而导致缩水。当靠近外壁时，可采用加强筋与外壁相连。创世界品牌　　　建百年金发-12-螺丝柱的结构设计火山口：将螺丝柱的外圆柱面的孔缘和销同步向上延伸，此时螺丝柱根部的塑胶不再那么集中，冷却充分，对防止缩痕有很好的效果。火山口的参考尺寸创世界品牌　　　建百年金发•尖角导致应力集中•为了避免这种效应，倒角半径应R=0.6T3.02.01.00.30.6圆角半径/壁厚比率应力集中系数K壁厚,T半径,R1.5提高冲击性能设计－减少应力集中-13-创世界品牌　　　建百年金发提高冲击性能设计－减少应力集中•为较少尖角敏感的影响，确保所有转角必须有适当的圆角•如果圆角的半径小于0.5mm,断裂所需要能力急剧下降尖角敏感曲线036912151800.250.500.751.001.251.50尖角的圆角半径(mm)Izod冲击性能推荐区域-14-创世界品牌　　　建百年金发Tt0.8°to1.6°拔模角当T3.0mmt=0.6T当T3.0mmt=0.4TR=0.5mm倒角越大越好但受到缩水要求的限制提高冲击性能设计－加强筋设计需要对脱模斜度作适当增加，否则容易出现拉伤或顶白现象。-15-创世界品牌　　　建百年金发-16-说明•免责声明：本报告内容仅供参考，具体模具方案由客户作最终决定，金发公司不承担模具设计缺陷造成的任何损失。•本报告不能作为任何形式的合同等契约文件或者法律文书，因此不承担任何法律责任。创世界品牌　　　建百年金发-17-技术支持请联系：金发科技股份有限公司技术研究部关安南电话：[phone]E-Mail：[e-mail]