热点事件 | 由本田汽车召回，看从塑料制件设计阶段避免缺陷？

汽车召回具有“两面性”，一是反映了产品开发已存在缺陷的安全隐患，另一方则是厂家对产品及消费者负责任的态度。从国家市场监督管理总局公布的信息统计，近一个月共发起10个召回案例，涉及车型数量超128万辆，其中本田品牌召回规模最大，几乎涵盖本田品牌的全系列国产车型。

从近一个月的汽车召回排行榜单中可知，9个为国外品牌，只有奔腾一个自主品牌。

日本电装生产的燃油泵早前已爆发大规模召回问题，缺陷原因也一模一样，包括斯巴鲁、本田、马自达、三菱等日系品牌均有涉及。此次本田汽车召回的774774辆国产车型，也同样与这个问题有关。

根据本田备案的召回信息，此次发现的缺陷原因是：由于在燃油泵叶轮的制造过程中树脂成型条件不完善，导致叶轮树脂密度不足。叶轮可能会受燃油影响而发生膨润变形，并与燃油泵壳体发生干涉，导致燃油泵工作不良，极端状态下可能出现车辆行驶中发动机熄火的情况，存在安全隐患。 

材料仿真方案，采用控制材料成型过程中的变量，通过仿真对比，可实现对材料加工阶段的流模分析。一般来说，材料仿真需要执行团队需要具备材料数据检测能力及软件应用能力，目前国内具有高分子材料仿真能力的机构并不多，国高材分析测试中心可以提供从制样到成型的全流程材料仿真解决方案。

一、评估并优化产品设计方案

通过模流分析的填充、变形、收缩、结合线与包风、压力等结果，判断产品哪些区域需要增加补强筋、调整外形设计、更改肉厚设计方案等。

二、模具设计前确定最佳的设计方案，简化制程、提升良率

通过模流分析的填充、变形、收缩、结合线与包风、压力、冷却、保压、温度分布等结果，迅速从多个假想或初步设计方案中确定最佳的模具设计方案，

避免因盲目设计而导致后期反复修模试模等动作，缩短成型周期、节省大量成本并彻底摒除因反复修模而导致模具报废的风险。

三、评估并优化现有设计方案，提升模具设计正确性

通过将现有设计方案导入模流分析软件中进行模拟，综合评判填充、保压、外观质量、变形、收缩、冷却等结果,确定是否需要更改或优化现有设计方案，避免因设计不合理而出现的种种问题。

四、试模问题出现原因的确定与解决方案的制订，减少修模试模次数

通过将现有设计与成型方案导入模流分析软件中进行模拟，综合各个分析结果，找出试模过程中凭经验无法找出的问题原因之所在,从而对症下药。

一、流痕

1.1原因分析

材料在浇口附近冻结。低熔体或模具温度，以及低螺杆速度会导致冷料进入型腔。这会导致未完全固化的材料呈现出流动模式的形态。

1.2流痕现象在moldflow的平均速度结果和流动结果中检查。

1.3流痕案例分析介绍

二、迟滞

2.1原因分析

进入型腔的熔体填充较薄部位和较厚部位时，它会先填充较厚部位，因为较厚部位的路径对流动产生的阻力小。这会导致熔体在较薄部位中的流动停止或明显减速。迟滞会降低零件质量，体现为表面外观发生变化、保压差、应力高和塑料分子的取向不均。如果迟滞使得流动前沿完全冻结，那么部分型腔可能保持未填充状态，从而导致短射。

熔体一旦开始减速，便会快速冷却，粘度也会因此加大。高粘度转而又会进一步抑制流动，导致冷却速度更快，因而此问题可自我扩展。迟滞会在加强筋中和壁厚变化明显的零件的较薄部位产生。在下图中，加强筋以红圈圈出。由于此处比零件的其余部分薄得多，因此对于流动的阻力较大。

采取以下步骤也可减少迟滞：

移动聚合物注射位置，使其远离迟滞区域，这样便会在熔体到达薄区域之前先填充型腔的主体。没有其他的可选流动路径，留给聚合物迟滞的时间就会减少。

将聚合物注射位置移至将因此而使用较大压力的迟滞发生处。将薄加强筋/定位柱作为最后的填充点是很有用的，这样便可使所有的注射压力均施加于此点。

增大迟滞发生处的壁厚可减少流动阻力。

使用粘性较小的材料（即，熔体流动指数较高的材料）。

加快注射速度可减少潜在的迟滞时间。

提高熔体温度，以使熔体更容易地流入薄区域。

2.2：迟滞现象在moldflow流动结果中检查。

如下图所示黄色 区域等高线密集，产品存在严重的迟滞。

2.3：迟滞案例分析介绍

三、缩痕

3.1：缩痕原因分析

缩痕在成型零件的表面显示为凹陷。这些凹陷通常非常小；不过，它们通常看起来很明显，因为其会朝零件的不同方向反光。缩痕的可见性是零件的颜色和表面纹理的共同作用的结果，因此深度仅仅是其中的一个标准。尽管缩痕并不影响零件强度或功能，但还是将其视为严重的质量缺陷。

缩痕主要由冷却期间的热收缩造成。外部材料冷却并固化后，型芯材料才开始冷却。型芯材料的收缩将主壁表面拉向内侧，产生缩痕。如果表层足够刚硬，则表层的变形就会被型芯中缩孔的形成所取代。常见的发生缩痕有以下几种情况：

1、局部几何特征。缩痕通常出现在包含较厚部位的成型物中，或者出现在与加强筋、定位柱或内圆角相对的位置。

2、 体积收缩率高。

3、材料补偿不足。浇口冻结过早或保压压力过低可能会使型腔无法 正常保压。

4、保压或冷却时间短。

5、熔体和/或模具温度高。

如果零件的外表层足够坚硬，便可以抵抗收缩力从而避免表面凹陷。相反，材料型芯会收缩，在零件内部产生缩孔。如下图。

3.2：缩痕现象在moldflow的体积收缩结果和缩痕深度结果中检查。

3.3：缩痕案例分析介绍。

通过优化产品和Rib壁厚，并降低模温和料温，加大保压压力后，产品凹痕量从0.131mm减少至0.037mm，产品表面没有明显的凹痕。

运用好模流分析，可以有效的提高模具生产效率，前期预测潜在问题点，加以改善，后期避免反复的模具修改。大大降低模具的生产成本。

部分素材来源：模具工业

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