南昌齐洛瓦电器集团总公司 （江西 330022） 李宗华

南昌航空大学 （江西 330034） 张树国

冰箱内胆是冰箱的主要结构部件之一，而内胆成形过程中角部破裂是其生产报废的主要原因。研究分析冰箱内胆角部吸薄破裂的原因，找到解决的工艺方法具有重大意义。通过对冰箱内胆真空吸塑成形加工过程中角部吸薄破裂的原因进行分析，对模具的过渡圆角进行了优化，提出了一种有效的解决方法。

1. 真空吸塑成形原理简述

真空吸塑成形是一种热成形加工工艺（见图1）。其工艺方法是将热成形塑料片材裁成一定尺寸加热软化，借助片材两面的气压差或机械压力，使其变形后贴合在特定的模具轮廓面上，经过冷却定形，并切边修整成零件。

图1 真空吸塑成形工艺示意

2. 原因分析

图2 冰箱内胆及过渡圆角改进前示意

我们新开发的一款全冷冻单门冰箱箱胆如图2所示，箱胆材质是HIPS，吸塑片材厚度为4mm，箱胆采用真空吸塑阳模ZL401铝合金成形工艺加工。在箱胆吸塑模试模过程中，箱胆两侧面9mm宽胆筋如图2中A、B、C、D、E、F六处，容易吸簿甚至破裂，达不到生产工艺的要求，经过多次调试零件合格率只有50%。

（1）真空吸塑阳模成形特点 真空吸塑阳模成形工艺对于制造壁厚和深度较大的制品比较有利。模腔壁贴合的一面质量较高，结构上也比较鲜明细致。壁厚的最大部位在阳模的顶部，而最薄部位在阳模侧面与底面的交界区，该部位也是最后成形的部位，制品侧面常会出现牵伸和冷却的条纹，造成条纹的原因在于片材各部分贴合模面的时候有先后之分。先与模面接触的部分先被模具冷却，而在后继的相关过程中，其牵伸行为较未冷却的部位弱。这种条纹通常在接近模面顶部的侧面处最高。

（2）影响真空吸塑成形的几个因素 根据真空吸塑成形原理，影响吸塑成形的几个工艺因素有加热时间、成形温度、成形速度、成形压力（吹泡及吸塑压力）、冷却条件及片材的材质和厚度等。加热时间、成形温度、成形速度、成形压力、冷却条件这几个因素都可以通过设备进行调节，达到最佳状态。片材的材质和厚度也可以通过更换片材进行试模或生产。在实际的生产中发现模具各过渡圆角也是影响成形的重要因素，过渡圆角对片材的流动性影响很大，所以模具过渡圆角对吸塑成形的影响至关重要。

3. 模具过渡圆角改进方案及实施

真空吸塑阳模成形特点：模具材料为ZL401铝合金，壁厚的最大部位在阳模的顶部，而最薄部位在阳模侧面与底面的交界区。对模具过渡圆角进行改进，一是对模具顶部四个角进行改进，由原来的球面改进为有过渡圆角的大三角平面，在没有影响冰箱容积的情况下，把R30mm边改成一段45°的斜边加两个R过渡圆角，改进的大三角平面比球面角低7mm,有效地延迟了模具接触片材的时间，使片材有更多料向侧面分配。二是对宽度为9mm的胆筋进行改进，如图3所示，由原来的R3mm改为R6mm，因为考虑到抽屉和蒸发器的装配，这是能改进后最大尺寸。

图3 过渡圆角改进后示意

对模具改完后进行试模，同样的设备参数，用厚度为4mm的HIPS板材试了10块，10块全部合格，合格率达100%，然后又用厚度为3.8mm的板材进行试模，试模10块全部合格，合格率也是100%。批量采用厚度为3.8mm的板材进行生产，对模具过渡圆角的改进不但解决了胆薄胆破的问题，还有效地降低了材料成本。

4. 结语

通过这次改模试模，可以看到模具过渡圆角对吸塑成形的影响很大，大的过渡圆角可以使板材的流动性更好。在产品的设计当中要充分考虑吸塑加工的工艺要求，设计适当的过渡圆角。有了这次经验后，对原来吸塑过簿的模具都进行了改进，取得很好的效果，同时也降低了吸塑板材的厚度，为公司减少了生产成本，提高了产品质量。