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塑胶零件设计

时间:2005-12-28 10:04:50

国际模具网

(本信息真实性未经国际模具网证实，仅供您参考。)

简介
塑胶零件的设计定要适合注塑成型生产工艺。这样才可
达到零件生产快捷、品质稳定以及零件有预定的功用和使用
寿命。当然我们都希望零件生产顺利没有任何障碍阻滞，这
有赖于塑胶、生产设备以及模具三者都没有错误及配合得
宜。所以塑胶零件设计和模具制造的好坏，往往决定零件生
产过程的难易和快慢。
在生产过程中，塑胶零件须要很容易地被顶出模具，零
件必须没有毛刺，及符合要求的尺寸公差；零件重量更要在
特定范围之内。一般来说，所有公差范围的规定，应尽可能
地宽，零件避厚要均匀及尽量薄，零件四周墙壁应有斜度及
带圆角。为了减少弯曲变形，平面都应带有一些弧度，或带
有坑纹，或波浪纹设计。
零件设计应避免在模具制造上用上滑块，因为带有滑块
的模具使用难度较高。犹于人工成本占塑胶零件生产的部成
本愈来愈高，所以有需要利用其它工艺方法以尽量减低人工
资出。这意味着应用一些较复杂精密的注塑机和注塑成型方
法来生产塑胶零件。

孔及倒扣
虽然说设计尽可能简单的模具是一个良好的模具设计习
惯，但常常为了满足产品设计的特定要求，简单的模具设计
往往是行不通的。

模芯及镶件
在注塑成型模具上，注件的孔或坑可由模芯和镶件来构
成，有些注件上的孔更需要用上滑块；这些滑块亦可以用于
注件上的倒扣和凹角形状。但是这些滑块设计将增加模具的
制造成本及生产周期（由于滑块的滑动需要较长时间）若模
避免使用滑块设计，其中一种办法是改变产品的设计以数件
注塑件组装成原先一件的注件，装嵌方法可用弹簧扣式或焊
接方式等等。但是此种方法的装嵌成本可能很高更需要生产
及储存多种不同的注件及在装嵌时把它们从货仓提出使用。
另一种办法是制造没有孔的注件，等于说注件是有盲孔的。
此盲孔将于后一工序被打穿；例如用激光或较廉宜的高压水
柱切割法。有时候，为了节省产品开发时间或是为了避免塑
胶零件在注塑时可能发生的问题，在注件注塑后镶进其它零
件是一很好的办法，最普遍的镶嵌法是用超音波震打椿法把
金属紧固件（如螺栓、螺母等）打进注件的孔中。

倒扣
倒扣可定义为模具的其中一部份，它的存在使注件不能
顺利脱模。其成因是在模具的某一部份含有负角或负拔模
角。假若模具含有倒扣，注件便不能在闭合模的方向顺利地
从阳模中被顶出。倒扣分为内外两种，外倒扣的形成是在模
腔外面有凹坑或凸出物。内倒扣则在模腔内面有凹坑或凸出
物。
此类倒扣问题可用模芯或镶件的办法来解决，模芯或镶件在注塑前被放进模具里，注件连同模芯或镶件其后被一并顶出。可是，为了节省生产成本，这种倒扣的设计应尽可能不用。另一种解决的办法是把含有倒扣的注件从模具中刮出，刮出时注件含有倒扣的部份会产生弹性或塑性变形。以下的建议（DU PONT，1964）特别适用DU PONT的聚醛塑胶（DELRIN）但亦适用于其他塑胶注件设计。
1.注塑含有倒扣的部份必须可以被延伸或压缩；即是注件倒扣的部份必须在注件被顶出前已脱离模具倒扣的部份。

2.模具倒扣的部份应该设计或有圆边的或有圆根角的以方便被注件从模具倒扣部份滑出和减少注件被括出时所产生的应力集中。

3.要有足够的顶杆面积以避免注件被括出时顶杆刺穿注件胶壁或破坏，注件较薄的部位。

4.要找出最佳的注塑周期以决定何时顶出注件。注件必须在模腔内冷却定型，在足够的强度才被顶出，但冷却时间不能过长，形成因收缩对模芯有太大的紧咬力，对于外倒扣的注件冷却收缩有助于被括出。

5.要找出最佳的模具操作温度。较高的模具操作温度（即注件温度）往往是有帮助的。

6.对于DELRIN聚醛塑胶一般注件可设件户在5％的倒扣，倒

扣可容许的尺寸范围，随着注件壁厚和直径变化。为了减少上述倒扣所产生的注塑问题，模具可以设计成有滑动模芯的（即滑块设计）。

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