注塑件结构工艺性

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'注塑件结构工艺性'
注 塑 件 设 计 要 点 技术工艺部 2010.3 主要内容A 注塑件主要缺陷B v注塑件结构设计工艺性C v产品事例 注塑件主要缺陷注塑工艺生产产品可能出现的缺陷及原因分析 利用注塑工艺生产产品时,由于塑料在模腔中的不均 匀冷却和不均匀收缩以及产品结构设计,模具结构设 计的不合理,容易引起产品的各种缺陷,最终集中在 注塑制品的质量上反映出来 如:缩印(凹痕)、熔接痕、气孔、变形、拉毛 、顶伤、飞边,成形不足,烧糊等。 为得到高质量的注塑产品,我们必须在设计产品时充 分考虑其结构工艺性。 注塑件主要缺陷v 1 产品成型不足往往由于物料在未充满型腔之前即已固 化 ,当然还有其他多种的原因。结构设计时应考虑采用合理 的壁厚v 2 产品溢(飞)边往往由于模具的缺陷造成,其他原因 有注射力大于锁模力、物料温度太高、排气不足、加料过量、 模具上沾有异物等。v 3 产品缩印(凹痕)通常由于制品上受力不足、物料充 模不足以及制品设计不合理,凹痕常出现在与薄壁相近的厚壁 部分。结构设计上注意壁厚均匀,应尽可能地减少加强筋、凸 柱等地方的壁厚,加强筋,螺钉柱等局部减薄处理。 v 4 气孔的造成是由于模腔内塑料不足,外圈塑料冷却固化 ,内部塑料产生收缩形成真空。多半由于吸湿性物料未干燥好 ,以及物料中残留单体及其他化合物而造成的。判断气孔造成 的原因,只要观察塑料制品的气泡在开模时瞬时出现还是冷却 后出现。如果当开模时瞬时出现,多半是物料问题,如果是冷 却后出现的则属于模具或注塑条件问题。 注塑件主要缺陷v 5 产品熔接痕通常是由于在拼缝处温度低、压力小造成来自不同方 向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生。一般情 况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产 生影响(特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。主要由模具和工艺, 设备原因造成的。产品设计原因有制品壁厚太薄,造成过早固化。可参考以下几项予以改善:  l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、 提高注射压力及速度等。  2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。  3)尽量减少脱模剂的使用。  4)若仅影响外观,则可改变烧口位置,以改变熔接痕的位置。或者将 熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。 注塑件主要缺陷v 6 烧伤v   根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤, 采取的解决办法也不同。v 1)机械原因,例如,由于异常条件造成料筒过热,使树脂高 温分解、烧伤后注射到制品中,或者由于料简内的喷嘴和螺杆 的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流,分解变色后带入制品 ,在制品中带有黑褐色的烧伤痕。这时,应清理喷嘴、螺杆及 料筒。v 2)模具的原因,主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发 生在固定的地方,容易与第一种情况区别。这时应注意采取加 排气槽反排气杆等措施。 注塑件主要缺陷v 7 喷流纹 喷流纹是从浇口沿着流动方向,弯曲如蛇行一样的痕迹。它是 由于塑料由浇口开始的注射速度过高所导致。因此,扩大烧口 横截面或调低注射速度都是可选择的措施。另外,提高模具温 度,也能减缓与型腔表面接触的树脂的冷却速率,这对防止在 充填初期形成表面硬化皮,也具有良好的效果。v 8 白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分。脱 模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力,加大脱模 斜度,增加推杆的数量或面积,减小模具表面粗糙度值等方 法改善,当然,喷脱模剂也是一种方法,但应注意不要对后 续工序,如烫印、涂装等产生不良影响。 注塑件主要缺陷v 9 翘曲、变形  注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手解 决,而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方法 可参照以下各项: 1)由成型条件引起残余应力造成变形时,可通过降低注射压力、提高模具 并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。 2)脱模不良引起应力变形时,可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度 等方法加以解决。 3)由于冷却方法不合适,使冷却不均匀或冷却时间不足时,可调整冷却方 法及延长冷却时间等。例如,可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路 。 4)合理的产品结构设计(如加强筋等)和产品壁厚尺寸也可以减小变形。 注塑件结构设计工艺性 注塑件设计的一般原则:v  a.充分考虑塑料件的成型工艺性,如流动性:v  b.塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模,排 气,补缩;v  c.塑料设计应考虑成型模具的总体结构,特别是抽芯与脱出 制品的复杂程度,同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工 艺,模具零件的强度等,以便使制品具有较好的经济性;v  d.塑料件设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、 加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。 注塑件结构设计工艺性 注塑件设计要点 v 1 开模方向和分型线 v 2 脱模斜度 v 3 零件壁厚 v 4 加强筋 v 5 圆角和孔 v 6 抽芯机构及避免 v 7 塑件的变形 v 8 嵌件 v 9 产品标识(回收标志,日期标志)v 10 注塑件精度v 11 注塑件的焊接v 12 气辅注塑 注塑件设计要点简述 1 开模方向和分型线v 每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线,以保证尽可能减 少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。v 开模方向确定后,产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一 致,以避免抽芯减少拼缝线,延长模具寿命。v 开模方向确定后,可选择适当的分型线(面),以改善外观及性能。v 例如: 注塑件设计要点简述 2 脱模斜度v 适当的脱模斜度可避 免产品拉毛。光滑表 面的脱模斜度应大于 0.5度,细皮纹表面 大于1度,粗皮纹表 面大于1.5度。v 适当的脱模斜度可避 免产品顶伤。v 深腔结构产品设计时 外表面斜度要求小于 内表面斜度,以保证 注塑时模具型芯不偏 位,得到均匀的产品 壁厚,并保证产品开 口部位的材料密度强 度。 注塑件设计要点简述 3 零件壁厚v 塑料件的壁厚决定于塑料件的使用要求,即强度、 结构、尺寸稳定性以及装配等各项要求,各种塑料 均有一定的壁厚范围,一般0.5~4mm。v 当壁厚超过4mm时,将引起冷却时间过长,产生缩 印等问题,应考虑改变产品结构;壁厚太薄,会引 起零件变形。我公司产品壁厚一般 2~4mm。小制 品可取偏小值,大制品应取偏大值。v 壁厚应尽可能均匀,壁厚不均会引起表面缩印,气 孔和熔接痕。v 塑料件壁厚设计与零件尺寸大小、几何形状和塑料 性质有关。 注塑件设计要点简述 塑件之设计范例, (左边)粗厚件会导致(中间)塑件的收缩和翘曲, 应该将塑件设计为具有均匀肉厚的(左边)塑件 不良设计典型的塑件设计 注塑件设计要点简述 4 加强筋v 为了确保零件的强度和刚度,而 又不使零件的壁厚过大,避免零 件变形,可在零件的适当部位设 置加强筋。增加产品刚性,减少 变形。v 加强筋的厚度必须小于产品壁厚 的1/3,(底托等非外观件除外) 否则引起表面缩印。v 加强筋的单面斜度应大于1.5° ,以避免顶伤。(若不能满足产 品要求,也可以使用较小角度)v 设计加强筋时,应使中间筋低于 外壁0.5~1mm,以减少支承面积 ,达到平直要求。 注塑件设计要点简述 5 圆角和孔v 圆角太小可能引起产品应力 v 孔的形状应尽量简单, 集中,导致产品开裂。 一般取圆形。v 圆角太小可能引起模具型腔 v 孔的轴向和开模方向一致 应力集中,导致型腔开裂。 ,可以避免抽芯。 v 当孔的长径比大于2时,v 设置合理的圆角,还可以改 应设置脱模斜度。此时孔的 善模具的加工工艺,如型腔 直径应按小径尺寸(最大实 可直接用R刀铣加工,而避免 体尺寸)计算。 低效率的电加工。 v 盲孔的长径比一般不超v 不同的圆角可能会引起分型 过4。 线的移动,应结合实际情况 v孔与产品边缘的距离一般 选择不同的圆角或清角。 大于孔径尺寸 注塑件设计要点简述 6 抽芯机构及避免v 当塑件按开模方向不能顺利脱模时,应设计 抽芯机构。抽芯机构能成型复杂产品结构, 但易引起产品拼缝线,缩印等缺陷,并增加 模具成本缩短模具寿命。v 设计注塑产品时,如无特殊要求,尽量避免 抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方 向,利用型腔型芯碰穿等方法。 注塑件设计要点简述 注塑件设计要点简述 7 塑件的变形v 提高注塑产品结构的刚性,减少变形。尽量 避免平板结构,合理设置翻边,凹凸结构。 设置合理的加强筋。 注塑件设计要点简述
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