塑料零件和模具設(shè)計注意事項

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由于學(xué)習(xí)曲線長，大多數(shù)產(chǎn)品設(shè)計師在設(shè)計注塑件方面缺乏經(jīng)驗。在本系列的第 1 部分中，我們將討論注塑模具設(shè)計和零件設(shè)計之間的相互關(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、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)十萬種塑料。在過去的 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)計師在設(shè)計注塑成型零件方面缺乏經(jīng)驗，因為要熟練地開發(fā)一個可以輕松注塑成型同時滿足數(shù)百種其他要求的零件需要很長的學(xué)習(xí)曲線。任何設(shè)計師都需要的最基本知識設(shè)計注塑成型零件時，需要了解模具（也稱為工具）設(shè)計的基礎(chǔ)知識。本文的其余部分將討論注塑模具設(shè)計和零件設(shè)計之間的相互關(guān)系。   

盡管注塑成型是最具成本效益的制造選擇之一，但它確實有一個缺點。它需要大量的資本投資和相對較長的交貨時間來加工工具。模具加工完成后，如果不完全更換模具，設(shè)計更改可能會非常昂貴，有時甚至是不可能的。這就是為什么在發(fā)布 CAD 文件進(jìn)行加工之前設(shè)計必須接近完美的原因。因此，全面了解工具設(shè)計的基本原則對于避免代價高昂的問題和項目延誤非常有益?，F(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. 上面顯示了一個簡單的注塑模具圖，并標(biāo)明了它的基本組件。模具通過“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)被夾持到可移動壓板。安裝在注塑機(jī)中的簡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，是因為它會影響零件設(shè)計。熔融的塑料樹脂從右側(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，模具打開。在這個打開周期中，脫模板碰到一個固定的柱子，該柱子移動脫模銷，彈出零件。脫模銷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)期間總是會收縮。它們從型腔或外表面收縮，并在型芯周圍或零件內(nèi)部收縮。這需要用力將零件從型芯中彈出，由頂針輸送。為什么這對設(shè)計師來說很重要？因為它需要考慮零件將在何處以及如何進(jìn)行門控。澆口被定義為進(jìn)入模具的點。澆口有很多種，但它們都會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脂的固定壓板，因此設(shè)計人員必須決定在何處以及如何處理此問題。讓我們來看看幾個例子。由于外部裝飾表面通常面向注入樹脂的固定壓板，因此設(shè)計人員必須決定在何處以及如何處理此問題。讓我們來看看幾個例子。由于外部裝飾表面通常面向注入樹脂的固定壓板，因此設(shè)計人員必須決定在何處以及如何處理此問題。讓我們來看看幾個例子。

圖片由邁克爾·帕洛安提供隱藏的大門
圖 3. 位于電池盒內(nèi)部中央的門，最終將用可拆卸的蓋子隱藏。
上面的示例顯示了一個位于中心的澆口位置，以實現(xiàn)均勻的材料流動，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，它解決了兩個問題——優(yōu)化材料流動和提供不會對零件外觀產(chǎn)生不利影響的澆口位置。

圖片由邁克爾·帕洛安提供邊門
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脂提供常規(guī)流入模腔的入口點的方法。如果壁厚允許在整個零件中輕松流動而沒有不希望的流痕、翹曲、張開或不希望的收縮，則此選項是合適的。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，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. 位于開放特征內(nèi)的門。
澆口通常位于開放特征中，例如插入其他零件的窗戶或空隙。如果零件的邊緣對于與另一個零件的配合至關(guān)重要或在外觀上很重要，則設(shè)計人員必須指定對澆口殘留物進(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
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，模具的方向是使零件的型腔側(cè)（外表面）放置在可移動臺板上，而型芯安裝到固定臺板上。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。通過將桿連接到可移動壓板的任一側(cè)來彈出零件。當(dāng)可移動板縮回時，桿與脫模板接合，向前移動頂針并頂出零件。圖 7 中的圖像說明了這種方法。



一些塑料零件設(shè)計師根據(jù)模流分析指定具體的澆口位置和澆口設(shè)計。由于設(shè)計師不負(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)計人員應(yīng)該根據(jù)前面提到的原因了解澆口的類型及其大致位置。具體細(xì)節(jié)應(yīng)由成型商和零件設(shè)計師共同確定。

濟(jì)南浩佳模具

學(xué)習(xí)了，謝謝分享

ruhhuiik

幫你頂下哈??！

rsluabnx

不知該說些什么。。。。。。就是謝謝

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我是個湊數(shù)的。。。