通常,開發(fā)一個(gè)新的注塑制品包括如下步驟:

①確定產(chǎn)品的最終使用要求。

一般指制品的使用環(huán)境、承載要求、尺寸、外觀要求、壽命等;對(duì)一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),也應(yīng)是制品設(shè)計(jì)中確定使用要求時(shí)應(yīng)該考慮的內(nèi)容。

②結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)。

對(duì)注塑制品設(shè)計(jì)而言這也算是初步設(shè)計(jì),主要是在盡可能詳細(xì)考慮加工條件的情況下進(jìn)行的結(jié)構(gòu)與外觀設(shè)計(jì),應(yīng)盡量避免側(cè)向分型抽芯,簡(jiǎn)化脫模機(jī)構(gòu)。

③選擇材料。

根據(jù)產(chǎn)品的使用要求,確定可選用的材料,同時(shí)根據(jù)材料的性能考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對(duì)其造型進(jìn)行再設(shè)計(jì),并確定最終材料。

④從成型工藝角度改進(jìn)設(shè)計(jì)。

這一步需在材料被確定之后再進(jìn)行,這是因?yàn)榱鲃?dòng)性、成型收縮率等會(huì)因材料不同而存在差異,其加工性能也不完全相同。

⑤樣模制造。

樣模的制造主要是對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn),以便在全面評(píng)價(jià)加工性能和使用性能之后進(jìn)一步對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。由以上步驟可以看出,注塑制品的設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求,通過造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇等構(gòu)成步驟的一個(gè)綜合過程;其中,這些步驟彼此交錯(cuò),相互影響,必須在設(shè)計(jì)過程中綜合衡量,才能得到最佳的設(shè)計(jì)效果,這也就是所謂的并行設(shè)計(jì)理念。只有對(duì)注塑制品設(shè)計(jì)的過程、塑料材料及注塑制品的結(jié)構(gòu)與工藝性能的關(guān)系有較為深厚的理解,制品設(shè)計(jì)人員才能設(shè)計(jì)出能夠正常生產(chǎn)的注塑制品,加工人員也才能對(duì)生產(chǎn)中的某些制品缺陷進(jìn)行識(shí)別和進(jìn)行注塑工藝參數(shù)調(diào)整。

本章主要以制品結(jié)構(gòu)特征分類,介紹在注塑制品設(shè)計(jì)中需要注意的問題。

尺寸精度

塑件的尺寸設(shè)計(jì)時(shí),從理論上來說只取決于塑料的流動(dòng)性。但由于加工條件、工藝因素等影響,制品在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮較多的因素。如制品結(jié)構(gòu)、模具情況、注塑機(jī)的效能等。如對(duì)于薄壁制品,即使所選材料流動(dòng)性較大,也不能設(shè)計(jì)得過大,否則由于模具溫度低,可能會(huì)發(fā)生料流沒有完全充滿模具型腔時(shí)就已經(jīng)固化,或者料流前鋒不能很好熔合而形成冷接縫的現(xiàn)象,影響制品的外觀和強(qiáng)度。

注塑制品的尺寸精度是指所獲得的注塑制品尺寸與產(chǎn)品圖中的尺寸的符合程度,即所獲尺寸的精確度。這是注塑制品在使用過程中的要求,但塑件的精度很難達(dá)到較高值,這主要是由于影響塑件精度的因素十分復(fù)雜。對(duì)注射成型過程而言,它是由原料、模具、注射機(jī)與成型加工工藝條件四個(gè)要素構(gòu)成的,這四個(gè)要素都含有使制品產(chǎn)生尺寸誤差的因素。

從原料來說,不同種類塑料的成型收縮率、流動(dòng)性、結(jié)晶化程度有很大差異;甚至對(duì)于同種塑料的不同批次,上述性能也略有不同;對(duì)于混合料,如新舊料混合、復(fù)合改性材料更是無法保證不同批次材料性能的一致性。所以要保證同一批制品尺寸精度的一致性,就要盡可能使用同一類型同一批次的材料成型。

對(duì)于成型條件的變動(dòng)(溫度、時(shí)間、壓力等造成成型收縮率的波動(dòng)),即使是同一批次的材料,生產(chǎn)的注塑制品的尺寸誤差也略有不同。

對(duì)模具而言,澆口尺寸、料流方向等都會(huì)影響制品的收縮程度;分型面的選擇對(duì)飛邊位置有決定作用;模具的磨損及模具制造誤差完全且直接反映在塑料制品上。

同時(shí),制品的形狀和測(cè)量方法以及制品存放等都可能是影響制品的尺寸誤差的原因,所以對(duì)于某一制品的尺寸誤差,并不一定是某幾個(gè)因素都產(chǎn)生影響,也并不一定是特定的單一因素產(chǎn)生影響。國(guó)外資料認(rèn)為在引起制品尺寸誤差的因素中,模具制造公差和成型工藝條件波動(dòng)引起的誤差各占有1/3。但究其主要原因是材料的收縮及模具的制造誤差。

一般說來,注塑制品的尺寸精度是由使用要求來決定的。關(guān)于塑件的公差,我國(guó)已有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。GB/T14486—1993是1993年6月頒布的工程塑料模塑制品尺寸公差的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),它是在經(jīng)過大量測(cè)試和調(diào)查研究工作的基礎(chǔ)上提出的。該標(biāo)準(zhǔn)中把注塑制品分為7個(gè)精度等級(jí)。由于各種塑料的收縮率不同,其所能達(dá)到的實(shí)際精度各不相同。

對(duì)于受收縮率影響較小的塑料,如PS、ABS等,精度可以達(dá)到表2-1中所示的較高等級(jí),但對(duì)于受收縮率影響較大的制品,如PE、PP等,要達(dá)到表2-1中所示的較高等級(jí)的精度就顯得困難。所以根據(jù)塑料的收縮率把每一類塑料精度檔次分為三級(jí),即高精度、一般精度和低精度,如表2-2所示。對(duì)于一定的工藝條件,不同塑料所需的精度等級(jí)是不一樣的,設(shè)計(jì)制品時(shí)要參照表2-2合理地選用精度等級(jí),然后按公差等級(jí)在表2-1中查找對(duì)應(yīng)的公差值。（回復(fù)關(guān)鍵詞“收縮”查看常用塑料收縮率大全）