论电镀件模具设计要点

张继

摘要：电镀是用电化学方法在固体表面上沉积一薄层金属或合金的过程。对这个过程形象的说法，就是给金属或者非金属穿上一件金属“外衣”，这层金属“外衣”称为电镀层。通过电镀可以改变固体材料的表面特性。例如，可以改善外观，提高耐蚀性、耐磨性及其他功能特性。

關键词：电镀;化学;塑料

引言

近年来，随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛，成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一，塑料电镀已被广泛应用在汽车塑料零件的装饰性电镀上。

电镀对于塑料件的外观要求只要有如下几点：

（1）产品表面需平整、光滑、过渡自然、不能有磕、碰、擦伤等缺陷;

（2）产品厚度需均匀，没有翘曲变形、毛刺、飞边、熔接痕等;

（3）颜色需符合色板的要求。

塑料件优质的外观取决于前期合理的模具设计以及制造加工，笔者针对电镀件的产品、模具选材和浇注系统浅谈一下自己的心得：

1 产品要求

长条状的电镀件一般在装车X向和Z向（重点）均存在变形，因此模具上通过预变形处理和壁厚调整来补偿零件变形。

1.1 缩印是电镀件的主要问题，产生缩印的原因通常有以下几点

1.1.1 产品B面的筋、卡脚或BOSS柱超厚引起A面产生缩印： ABS或PC/ABS材质的产品一般尺寸要求是A≤2/3B，但电镀件却需A≤1/3B。通常做法是为方便后期模具调整，先将加强筋根部壁厚做到0.7～0.8mm。

1.1.2 产品壁厚突变不均，电镀产品主壁厚一般为2.0-3.0mm，建议单个零件主壁厚尽可能避免大于0.5mm以上的壁厚突变;若卡钩与产品侧面有较大的台阶，宜调整卡钩的位置或在B面设计较大的过渡区域，建议台阶厚度与过渡长度比例不小于1：10。

1.1.3 产品结构导致的缩印，主要为局部产品壁厚突变，收缩不均匀引起表面不平整造成的，强烈建议客户修改产品结构，明确其风险性，虽然通过加厚产品表面厚度会有改善，但很难消除。

1.2 产品要求

1.2.1 检查产品拔模斜度：电镀件、油漆件定模1.5-2°，动模大于1°。

1.2.2 塑料零件设计应避免细长槽位及盲孔，若不能避免，盲孔的深度应小于直径的3倍，以防滞留电镀液。

1.2.3 产品分型处的边缘尽可能有利于模具分型，避免有落差较大的分型曲面。

1.2.4 产品的分型线有利于模具加工和研配，尽可能避免依赖极限加工精度来保证。

1.2.5 分型面处动模部分缩进0.1-0.3mm，以避免因模具加工精度达不到导致的分型面段差。

2 电镀件模具设计要点

2.1 模具材料选择

为适应电镀件的特殊抛光要求，模具材质应采用组织均匀致密且有足够的硬度及耐磨性的钢材，可参照下表;定模新材料如无使用经验应进行验证。型腔表面粗糙度需达到Ra0.05-Ra0.025之间要求。（表1）

2.2 模具浇注系统

2.2.1 在设计浇口数量、放置部位时必须通过MOLDFLOW进行分析（包括注塑、保压和变形分析）并确保熔体的流动性，以及由此产生的产品表面质量以及注塑工艺窗口的可调性;避免出现冷料、熔体流动分布不均、熔接线、注塑工艺窗口窄等问题;浇口数量与位置必须得到电镀部门及客户的评审认可。

2.2.2 狭长条状产品，应采用针阀式热流道以消除多浇口引起的熔接线，且浇口设置不宜过远，以免压力过大，产品成型后残余应力大，电镀后易因应力释放而开裂。

2.2.3 产品两端尖角处均需加挡电保护角，以防电流在尖角处过于集中，导致电镀积瘤。形状、大小、远近等具体参数应与电镀部门沟通并确认。

2.2.4 浇口设计时要考虑方便填充、避免压力损失、便于修剪等因素，常用侧浇口、斜顶块浇口或滑块进胶浇口。

2.2.5 所有电镀产品均需考虑电镀挂具工艺脚，尺寸一般为30*12*1.2mm，具体根据电镀部门的标准而定。

2.2.6 所有的流道和浇口都要抛光，浇口要平滑过渡到流道。所有浇口必须 用CNC加工或EDM加工，不允许用打磨机加工。

2.2.7 浇口位置的设计必须充分考虑熔接线产生的位置，熔接线位置应尽可能的避免产生在产品的外观面，必要时可设置溢料工艺片。

2.2.8 大的电镀框和长饰条均应考虑顺序阀浇口，以减少或消除熔接线。

2.2.9 热嘴距成型末端不超过200MM.如果成型末端是缩印高风险区，请将热嘴距成型末端的距离控制在150mm以内以减小缩印风险。

3 结束语

现代汽车日趋轻量化且豪华美观，塑料电镀发挥了重要作用，如车门拉手、车标、反光镜、方向盘、轮壳罩等装饰，大量采用塑料电镀制品。增加塑料配件的用量对降低车体重量是有效的措施，但是若没有电镀金属作为其表面装饰和防护，是不现实的，所以要通过在零件表面的镀层来达到装饰、耐腐蚀、耐磨等目的。

参考文献

[1]安茂忠，杨培霞，张锦秋.现代电镀技术，2018（2）.