本發(fā)明屬于注射成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種直升機駕駛艙門滑動窗u型導(dǎo)軌的成型方法。

背景技術(shù)：

塑料因其輕質(zhì)高強、耐腐蝕、價格低廉等特點廣泛應(yīng)用于建筑、船舶、汽車、航空航天等滑動窗導(dǎo)軌領(lǐng)域，用以實現(xiàn)推拉窗戶在導(dǎo)軌內(nèi)推拉滑動。導(dǎo)軌的外形結(jié)構(gòu)特點，直接關(guān)系到導(dǎo)軌的成型方法，而成型方法的選擇又直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和進度等。由于直升機駕駛窗門滑動窗u型導(dǎo)軌具有雙曲率特點，彎曲不在同一平面，且具有變厚度、不規(guī)則u型結(jié)構(gòu)，其加工成型較為復(fù)雜、困難。目前，u型導(dǎo)軌的成型方法多采用機械加工方法，極少數(shù)采用注射成型方法。機械加工方法是先采用數(shù)控機床進行分段切割、銑削，然后進行打磨拋光，最后進行整合拼接。此種方法存在較多問題和不足，主要有以下幾點：1)加工工序復(fù)雜、多；2)生產(chǎn)效率低；3)耗時、成本高；4)整合拼接后外形尺寸無法保證；5)貼膜度無法保證；6)開口尺寸無法保證；7)使用過程中，拼接處易開裂。而現(xiàn)有用于成型u型導(dǎo)軌注射成型方法成型出的導(dǎo)軌存在熔接線、翹曲變形大和尺寸精度差等缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有u型導(dǎo)軌注射成型方法存在的問題，提出一種直升機駕駛艙門滑動窗u型導(dǎo)軌的成型方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，

(1)進膠點分布設(shè)計：采用moldflow模流分析軟件對u型導(dǎo)軌的注射成型過程進行仿真分析，以制件的熔接線和翹曲變形作為考察依據(jù)，對進膠點數(shù)量和位置進行優(yōu)化，獲得無熔接線和低翹曲變形的進膠點設(shè)計；

(2)粒料干燥：將透明塑料粒料在80～120℃下，鼓風(fēng)干燥4～8小時；

(3)設(shè)定注射成型機參數(shù)：設(shè)置螺桿溫度為180～300℃，注射速度為100～110g/s，一階保壓壓力為5～15mpa，二階保壓壓力為45～65mpa，一階保壓時間為15～25s，二階保壓時間為25～35s，冷卻時間為15～25s；保壓結(jié)束后即刻關(guān)閉熱流道針閥，熱流道采用與進膠點數(shù)量相同的針閥式熱流道，注射過程中熱流道進膠點逐級打開，即前一個進膠點的熔體覆蓋到后一個進膠點時，后一個進膠點再開啟，熱流道溫度設(shè)置為230～300℃；設(shè)置動模側(cè)模具溫度為70～120℃，定模側(cè)模具溫度為50～100℃，動模側(cè)模具溫度高于定模側(cè)模具溫度20±2℃；加熱注射成型機螺桿、熱流道和模具，至溫度達到設(shè)置值；

(4)塑化：將干燥完的透明塑料粒料送入注射成型機螺桿內(nèi)，進行塑化；

(5)注射：將塑化完全的透明塑料熔體按設(shè)定的進膠順序和注射速度注入成型模具內(nèi)；

(6)保壓：熔體注射結(jié)束后，按設(shè)定的保壓壓力和保壓時間進行保壓；

(7)冷卻：保壓結(jié)束后，開始冷卻，冷卻時間為15～25s；

(8)開模取件：冷卻結(jié)束后，模具在打開的同時進行頂出系統(tǒng)頂出，至模具完全打開后，取出成型產(chǎn)品；

(9)性能測試：將產(chǎn)品室溫下放置至少24h，充分冷卻定型后再進行性能測試。

所述成型的透明塑料為有機玻璃，有機玻璃粒料在80～90℃下，鼓風(fēng)干燥4～6小時。

所述的注膠點數(shù)量為4～6點。

所述的注膠點數(shù)量為5點。

所述的動模側(cè)模具溫度為80℃、定模側(cè)模具溫度為60℃。

所述的一階保壓壓力優(yōu)選為10±2mpa，二階保壓壓力優(yōu)選為55±2mpa，一階保壓時間優(yōu)選為20±2s，二階保壓壓力優(yōu)選為30±2s。

所述的u型導(dǎo)軌為5點進膠方式時，進膠點的分布為u型導(dǎo)軌底邊1個，左、右邊的各2個。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果，本發(fā)明利用moldflow進行模流分析優(yōu)化進膠點數(shù)量和位置分布，通過多點時序進膠的方式，消除導(dǎo)軌熔接線，利用動模側(cè)模具溫度與定模側(cè)模具溫度存在溫度差的方法，控制導(dǎo)軌的翹曲變形。成型方法不僅涉及加工工序少，大大提高生產(chǎn)效率、節(jié)約時間、降低成本，而且極大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，保證了產(chǎn)品的外形尺寸和精度。產(chǎn)品的外形偏差≤±0.1mm，貼膜度≤0.1mm，開口偏差≤0.4mm。

本發(fā)明利用復(fù)雜結(jié)構(gòu)件注射成型一次整體成型技術(shù)，取得高效率、低成本、高合格率的u型導(dǎo)軌高精度成型方法，利用本發(fā)明成型的產(chǎn)品具有高外形質(zhì)量、高尺寸精度特點，可滿足整機使用要求。本發(fā)明適用于制備具有雙曲率、變厚度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)特點的直升機駕駛艙門滑動窗u型導(dǎo)軌。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中的直升機駕駛艙門滑動窗u型導(dǎo)軌的主視圖；

圖2是圖1的側(cè)視圖；

圖3是圖1的俯視圖；

在以上圖中，1～5分別為第1～第5進膠點。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。

(1)進膠點分布設(shè)計：采用moldflow模流分析軟件對u型導(dǎo)軌的注射成型過程進行仿真分析，以制件的熔接線和翹曲變形作為考察依據(jù)，對進膠點數(shù)量和位置進行優(yōu)化，獲得無熔接線和低翹曲變形的進膠點設(shè)計；

(2)粒料干燥：將透明塑料粒料在80～120℃下，鼓風(fēng)干燥4～8小時，確保有機玻璃粒料干燥完全；

(3)設(shè)定注射成型機參數(shù)：設(shè)置螺桿溫度為180～300℃，注射速度為100～110g/s，一階保壓壓力為5～15mpa，二階保壓壓力為45～65mpa，一階保壓時間為15～25s，二階保壓時間為25～35s，冷卻時間為15～25s；保壓結(jié)束后即刻關(guān)閉熱流道針閥，熱流道采用與進膠點數(shù)量相同的針閥式熱流道，注射過程中熱流道進膠點逐級打開，即前一個進膠點的熔體覆蓋到后一個進膠點時，后一個進膠點再開啟，熱流道溫度設(shè)置為230～300℃；設(shè)置動模側(cè)模具溫度為70～120℃，定模側(cè)模具溫度為50～100℃，動模側(cè)模具高于定模側(cè)模具溫度20±2℃；加熱注射成型機螺桿、熱流道和模具，至溫度達到設(shè)置值；

(4)塑化：將干燥完的透明塑料粒料送入注射成型機螺桿內(nèi)，進行塑化，每次塑化的透明塑料料量為500～550g；

(5)注射：將塑化完全的透明塑料熔體按設(shè)定的多點進膠順序和注射速度注入成型模具內(nèi)；

(6)保壓：熔體注射結(jié)束后，按設(shè)定的保壓壓力和保壓時間進行保壓；

(7)冷卻：保壓結(jié)束后，開始冷卻，冷卻時間為15～25s。冷卻時間過短，注入的熔體未能有效地凝固，制件容易發(fā)生翹曲變形；冷卻時間過長，注入的熔體凝固完全，收縮過緊，脫模取件困難；

(8)開模取件：冷卻結(jié)束后，模具在打開的同時進行頂出系統(tǒng)頂出，至模具完全打開后，取出成型產(chǎn)品；

(9)性能測試：將產(chǎn)品室溫下放置至少24h，充分冷卻定型后再進行性能測試。充分冷卻的目的是為了確保成型產(chǎn)品最終狀態(tài)，性能測試所得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

所述的多點進膠方式優(yōu)選為4～6點進膠，更優(yōu)選為5點進膠。進膠點過多，產(chǎn)品表面存在熔接線多，影響產(chǎn)品表面質(zhì)量；進膠點過少，充填時流長比大，容易發(fā)生欠注現(xiàn)象。

所述的動模側(cè)模具溫度優(yōu)選為80℃、定模側(cè)模具溫度優(yōu)選為60℃。動、定側(cè)模具溫度設(shè)定值不同，可以更好的控制導(dǎo)軌的收縮方向和翹曲變形量，保證產(chǎn)品的高外形尺寸精度。

所述的一階保壓壓力優(yōu)選為10±2mpa，二階保壓壓力優(yōu)選為55±2mpa，一階保壓時間優(yōu)選為20±2s，二階保壓壓力優(yōu)選為30±2s。保壓壓力過大，保壓時間過長，產(chǎn)品殘余應(yīng)力增大，翹曲變形增大；保壓壓力過小，保壓時間過短，熔體補縮不充分，產(chǎn)品容易出現(xiàn)縮孔、凹洞和真空泡等缺陷。

實施例

以成型的導(dǎo)軌具有雙曲率、變厚度和u型薄壁結(jié)構(gòu)特點，導(dǎo)軌長741.15mm，寬359.98mm，高62.39mm，厚2.2～4.4mm，導(dǎo)軌槽寬13mm為例。

使用高精度成型方法是注射成型一次整體成型，采用的是海天1200t注射成型機，螺桿直徑為110mm，熱流道采用的是yudo公司的5點針閥式熱流道方式，采用的樹酯顆粒原料為法國阿珂瑪公司生產(chǎn)的牌號為altuglasv040有機玻璃。

成型時螺桿溫度按七段設(shè)定，分別為190℃、210℃、235℃、240℃、245℃、245℃和240℃；注射速度為106g/s，一階保壓壓力為10mpa，二階保壓壓力為55mpa，一階保壓時間為20s，二階保壓時間為30s，冷卻時間為20s；熱流道采用5點針閥式熱流道，熱流道溫度全部設(shè)定為245℃，第1至第5進膠點打開等待時間依次為0s、2.5s、2.5s、2.2s、2.5s，保壓結(jié)束后即刻關(guān)閉熱流道針閥，防止熔體從澆口向螺桿逆流；設(shè)置動模側(cè)模具溫度為80℃，定模側(cè)模具溫度為60℃。具體成型過程如下：

(1)將有機玻璃粒料在85℃下干燥4小時。

(2)加熱注射成型機螺桿、熱流道和模具，至溫度達設(shè)定值。

(3)將干燥完的有機玻璃粒料送入螺桿內(nèi)，進行塑化，螺桿塑化行程為88mm。

(4)將塑化后的有機玻璃熔體按設(shè)定注射速度106g/s注入模具型腔內(nèi)，螺桿移動至40mm處，注射停止。

(5)注射結(jié)束后，保壓啟動，一階保壓壓力為10mpa，二階保壓壓力為55mpa，一階保壓時間為20s，二階保壓時間為30s。保壓結(jié)束后，螺桿移動至37.6mm。

(6)保壓結(jié)束后，開始冷卻階段，冷卻時間為20s。

(7)冷卻結(jié)束后，進行開模取件，將取出的產(chǎn)品于室溫放置24小時后，進行性能測試。

采用本發(fā)明的成型方法制備的u型導(dǎo)軌與理論數(shù)模的外形偏差≤±0.1mm，貼膜度≤0.1mm，開口偏差≤0.4mm。

根據(jù)本發(fā)明，利用注射成型一次整體成型能夠得到高精度外形、尺寸和雙曲率、變厚度的有機玻璃u型結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌。