1、 利用注塑工藝生產產品時,由于塑料在模腔中的不均勻冷卻和不均勻收縮以及產品結 構設計的不合理,容易引起產品的各種缺陷:
縮印、熔接痕、氣孔、變形、拉毛、頂傷、飛邊。
2、 為得到高質量的注塑產品,我們必須在設計產品時充分考慮其結構工藝性,下面結合 注塑產品的主要結構特點分析避免注塑缺陷的方法。
2.1開模方向和分型線 每個注塑產品在開始設計時首先要確定其開模方向和分型線,以保證盡可能減少抽芯機構和消除分型線對外觀的影響。
2.1.1開模方向確定后,產品的加強筋、卡扣、凸起等結構盡可能設計成與開模方向一 致,以避免抽芯減少拼縫線,延長模具壽命。
2.1.2例如:保險杠的開模方向一般為車身坐標χ方向,如果開模方向設計成與χ軸 不一致,則必須在產品圖中注明其夾角。
2.1.3開模方向確定后,可選擇適當的分型線,以改善外觀及性能。
2.2脫模斜度
2.2.1適當的脫模斜度可避免產品拉毛。光滑表面的脫模斜度應大于0.5度,細皮紋表面大于1度,粗皮紋表面大于1.5度。 2.2.2適當的脫模斜度可避免產品頂傷。
2.2.3深腔結構產品設計時外表面斜度要求小于內表面斜度,以保證注塑時模具型芯不偏位,得到均勻的產品壁厚,并保證產品開口部位的材料密度強度。
2.3產品壁厚
2.3.1各種塑料均有一定的壁厚范圍,一般0.5~4mm,當壁厚超過4mm時,將引起冷卻時間過長,產生縮印等問題,應考慮改變產品結構。
2.3.2壁厚不均會引起表面縮印。
2.3.3壁厚不均會引起氣孔和熔接痕。
2.4加強筋
2.4.1加強筋的合理應用,可增加產品剛性,減少變形。
2.4.2加強筋的厚度必須小于產品壁厚的1/3,否則引起表面縮印。
2.4.3加強筋的單面斜度應大于1.5°,以避免頂傷。
2.5圓角 2.5.1圓角太小可能引起產品應力集中,導致產品開裂。
2.5.2圓角太小可能引起模具型腔應力集中,導致型腔開裂。
2.5.3設置合理的圓角,還可以改善模具的加工工藝,如型腔可直接用R刀銑加工,而避免低效率的電加工。
2.5.4不同的圓角可能會引起分型線的移動,應結合實際情況選擇不同的圓角或清角。
2.6孔
2.6.1孔的形狀應盡量簡單,一般取圓形。
2.6.2孔的軸向和開模方向一致,可以避免抽芯。
2.6.3當孔的長徑比大于2時,應設置脫模斜度。此時孔的直徑應按小徑尺寸(最大實體尺寸)計算。 2.6.4盲孔的長徑比一般不超過4。
2.6.5孔與產品邊緣的距離一般大于孔徑尺寸。
2.7注塑模的抽芯機構及避免
2.7.1當塑件按開模方向不能順利脫模時,應設計抽芯機構。抽芯機構能成型復雜產品結構,但易引起產品拼縫線,縮印等缺陷,并增加模具成本縮短模具壽命。
2.7.2.設計注塑產品時,如無特殊要求,盡量避免抽芯結構。如孔軸向和筋的方向改為開模方向,利用型腔型芯碰穿等方法。
2.8一體鉸鏈
2.8.1利用PP料的韌性,可將鉸鏈設計成和產品一體。
2.8.2作為鉸鏈的薄膜尺寸應小于0.5mm,且保持均勻,
2.8.3注塑一體鉸鏈時,澆口只能設計在鉸鏈的某一側。
2.9嵌件
2.9.1在注塑產品中鑲入嵌件可增加局部強度、硬度、尺寸精度和設置小螺紋孔(軸) ,滿足各種特殊需求。同時會增加產品成本。
2.9.2嵌件一般為銅,也可以是其它金屬或塑料件。
2.9.3嵌件在嵌入塑料中的部分應設計止轉和防拔出結構。如:滾花、孔、折彎、壓扁、軸肩等。
2.9.4嵌件周圍塑料應適當加厚,以防止塑件應力開裂。
2.9.5設計嵌件時,應充分考慮其在模具中的定位方式(孔、銷、磁性)
2.10標識 產品標識一般設置在產品內表面較平坦處,并采用凸起形式,選擇法向與開模方 向尺可能一致的面處設置標識,可以避免拉傷。
2.11注塑件精度 由于注塑時收縮率的不均勻性和不確定性,注塑件精度明顯低于金屬件,應按標準選擇適當的公差要求(OSJ1372-1978)
2.12注塑件的變形 提高注塑產品結構的剛性,減少變形。盡量避免平板結構,合理設置翻邊,凹凸結構。設置合理的加強筋。
2.13氣輔注塑
2.13.1采用氣輔注塑,可提高產品剛性,減少變形。
2.13.2采用氣輔注塑,可以避免縮印。
2.13.3采用氣輔注塑,可以節省原材料,縮短冷卻時間。
2.14焊接(熱板焊、超聲波焊、振動焊)
2.14.1采用焊接,可提高聯接強度。
2.14.2采用焊接,可簡化產品設計。
3.合理考慮工藝和產品性能之間的矛盾
3.1設計注塑產品時必須綜合考慮產品外觀、性能和工藝之間的矛盾。有時犧牲部分工藝性,可得到很好的外觀或性能。
3.2結構設計實在無法避免注塑缺陷時,盡可能讓缺陷發生在產品的隱蔽部位。