塑料零件和模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

中國(guó)注塑網(wǎng)

由于學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)，大多數(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)注塑件方面缺乏經(jīng)驗(yàn)。在本系列的第 1 部分中，我們將討論注塑模具設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)之間的相互關(guān)系。
邁克爾·帕洛安

注塑成型塑料在 20 世紀(jì)徹底改變了設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和制造。1950 年之前，大多數(shù)產(chǎn)品都是用沖壓鋼、壓鑄鋁、鋅和木材制造的。塑料產(chǎn)品主要限于酚醛樹(shù)脂、聚苯乙烯和其他熱固性塑料。然而，二戰(zhàn)后蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟(jì)催生了新塑料材料和加工創(chuàng)新研發(fā)的復(fù)興，導(dǎo)致我們今天擁有數(shù)十萬(wàn)種塑料。在過(guò)去的 70 年中，注塑成型已經(jīng)成熟并變得更加精密、通用和復(fù)雜，使其能夠主導(dǎo)當(dāng)今大多數(shù)批量生產(chǎn)產(chǎn)品的制造。很遺憾，大多數(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)注塑成型零件方面缺乏經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)橐炀毜亻_(kāi)發(fā)一個(gè)可以輕松注塑成型同時(shí)滿足數(shù)百種其他要求的零件需要很長(zhǎng)的學(xué)習(xí)曲線。任何設(shè)計(jì)師都需要的最基本知識(shí)設(shè)計(jì)注塑成型零件時(shí)，需要了解模具（也稱為工具）設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。本文的其余部分將討論注塑模具設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)之間的相互關(guān)系。   

盡管注塑成型是最具成本效益的制造選擇之一，但它確實(shí)有一個(gè)缺點(diǎn)。它需要大量的資本投資和相對(duì)較長(zhǎng)的交貨時(shí)間來(lái)加工工具。模具加工完成后，如果不完全更換模具，設(shè)計(jì)更改可能會(huì)非常昂貴，有時(shí)甚至是不可能的。這就是為什么在發(fā)布 CAD 文件進(jìn)行加工之前設(shè)計(jì)必須接近完美的原因。因此，全面了解工具設(shè)計(jì)的基本原則對(duì)于避免代價(jià)高昂的問(wèn)題和項(xiàng)目延誤非常有益。現(xiàn)在讓我們檢查一下注塑模具的基本原理。

圖片由 Michael Paloian/Shutterstock 提供基本注塑模具
圖 1. 上面顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的注塑模具圖，并標(biāo)明了它的基本組件。模具通過(guò)“L”形夾具（卡爪）安裝到注塑機(jī)中，其定向使得型腔側(cè)被夾持到固定壓板，而型芯側(cè)被夾持到可移動(dòng)壓板。安裝在注塑機(jī)中的簡(jiǎn)單注塑模具的圖像如下所示。




圖片由 Michael Paloian/Shutterstock 提供注塑機(jī)中的模具
圖 2. 安裝在注塑機(jī)上的注塑模具。
之所以從注塑模具本身入手，是因?yàn)樗鼤?huì)影響零件設(shè)計(jì)。熔融的塑料樹(shù)脂從右側(cè)（固定壓板）注入模具，進(jìn)入封閉的模具，在該模具中保持壓力直至冷卻至固態(tài)。冷卻后，隨著左壓板向后移動(dòng)，模具打開(kāi)。在這個(gè)打開(kāi)周期中，脫模板碰到一個(gè)固定的柱子，該柱子移動(dòng)脫模銷(xiāo)，彈出零件。脫模銷(xiāo)總是在零件上留下不良印象（通常是圓形），這就是為什么它們通常位于非裝飾性背面或零件內(nèi)部的原因。此外，塑料在冷卻循環(huán)期間總是會(huì)收縮。它們從型腔或外表面收縮，并在型芯周?chē)蛄慵?nèi)部收縮。這需要用力將零件從型芯中彈出，由頂針輸送。為什么這對(duì)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)很重要？因?yàn)樗枰紤]零件將在何處以及如何進(jìn)行門(mén)控。澆口被定義為進(jìn)入模具的點(diǎn)。澆口有很多種，但它們都會(huì)在零件表面留下一些痕跡。由于外部裝飾表面通常面向注入樹(shù)脂的固定壓板，因此設(shè)計(jì)人員必須決定在何處以及如何處理此問(wèn)題。讓我們來(lái)看看幾個(gè)例子。由于外部裝飾表面通常面向注入樹(shù)脂的固定壓板，因此設(shè)計(jì)人員必須決定在何處以及如何處理此問(wèn)題。讓我們來(lái)看看幾個(gè)例子。由于外部裝飾表面通常面向注入樹(shù)脂的固定壓板，因此設(shè)計(jì)人員必須決定在何處以及如何處理此問(wèn)題。讓我們來(lái)看看幾個(gè)例子。

圖片由邁克爾·帕洛安提供隱藏的大門(mén)
圖 3. 位于電池盒內(nèi)部中央的門(mén)，最終將用可拆卸的蓋子隱藏。
上面的示例顯示了一個(gè)位于中心的澆口位置，以實(shí)現(xiàn)均勻的材料流動(dòng)，并被可拆卸的電池蓋隱藏。這是在外觀表面上定位澆口的一種方法，它解決了兩個(gè)問(wèn)題——優(yōu)化材料流動(dòng)和提供不會(huì)對(duì)零件外觀產(chǎn)生不利影響的澆口位置。

圖片由邁克爾·帕洛安提供邊門(mén)
圖 4. 位于蓋子一側(cè)邊緣的邊緣澆口。
如上所示，邊緣澆口是另一種為塑料樹(shù)脂提供常規(guī)流入模腔的入口點(diǎn)的方法。如果壁厚允許在整個(gè)零件中輕松流動(dòng)而沒(méi)有不希望的流痕、翹曲、張開(kāi)或不希望的收縮，則此選項(xiàng)是合適的。澆口區(qū)域的不規(guī)則表面（通常被剪子去除）也必須考慮在內(nèi)。有時(shí)，沿零件邊緣的表面必須與配合件精確匹配。在這種情況下，澆口區(qū)域必須進(jìn)行后加工以正確安裝。

圖片由邁克爾·帕洛安提供注塑澆口
圖 5. 位于開(kāi)放特征內(nèi)的門(mén)。
澆口通常位于開(kāi)放特征中，例如插入其他零件的窗戶或空隙。如果零件的邊緣對(duì)于與另一個(gè)零件的配合至關(guān)重要或在外觀上很重要，則設(shè)計(jì)人員必須指定對(duì)澆口殘留物進(jìn)行加工以符合其規(guī)格。否則，剩余材料可能會(huì)干擾配合部件或在外觀上不可接受。

圖片由邁克爾·帕洛安提供蓋門(mén)
圖 6. 澆口標(biāo)記也可以被另一部分覆蓋，如本例所示。手柄覆蓋了殘留的澆口，從而消除了昂貴的成型后加工操作。
門(mén)的殘余物通常被另一部分覆蓋，如上所示，或者被標(biāo)簽覆蓋。如果貼上標(biāo)簽，您需要確保澆口位于零件表面下方，以便輕松貼上標(biāo)簽。

選擇反向彈射
如果在外部裝飾表面上定位澆口沒(méi)有好的選擇，則可以考慮反向噴射——它應(yīng)該是最后的選擇，但可能是唯一的選擇。在反向頂出時(shí)，模具的方向是使零件的型腔側(cè)（外表面）放置在可移動(dòng)臺(tái)板上，而型芯安裝到固定臺(tái)板上。材料直接注入零件的核心側(cè)（內(nèi)壁）。頂針也位于模具的這半部分。通過(guò)將桿連接到可移動(dòng)壓板的任一側(cè)來(lái)彈出零件。當(dāng)可移動(dòng)板縮回時(shí)，桿與脫模板接合，向前移動(dòng)頂針并頂出零件。圖 7 中的圖像說(shuō)明了這種方法。



一些塑料零件設(shè)計(jì)師根據(jù)模流分析指定具體的澆口位置和澆口設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)師不負(fù)責(zé)成型零件，我認(rèn)為這些細(xì)節(jié)應(yīng)該由成型商和工具制造商解決。但是，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)前面提到的原因了解澆口的類(lèi)型及其大致位置。具體細(xì)節(jié)應(yīng)由成型商和零件設(shè)計(jì)師共同確定。

學(xué)無(wú)止境

我是個(gè)湊數(shù)的。。。

注塑網(wǎng)

過(guò)來(lái)看看的

rsluabnx

不知該說(shuō)些什么。。。。。。就是謝謝

ruhhuiik

幫你頂下哈??！

濟(jì)南浩佳模具

學(xué)習(xí)了，謝謝分享