轎車的塑料零部件如線圈骨架、基座、保險絲盒、燈座、片式熔斷器、中心配電盒、護套、推動架、簧片排組件及外罩等大都采用注射成型，由于這些塑料件本身具有較高的設(shè)計精度，使得對這些塑料件不能采用慣例的注射成型，而必需采用精密注射成型工藝技巧。為了保證轎車精密塑料件的性能、質(zhì)量與可靠性，注射成型出質(zhì)量較高、符合產(chǎn)品設(shè)計請求的塑料制品，必需對塑料材料、注塑設(shè)備與模具及注塑工藝不斷進行改良。

　　1影響精密注塑的重要因素

　　判定精密注塑的根據(jù)是注塑制品的精度，即制品的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。要進行精密注塑必需有很多相干的條件，而最本質(zhì)的是塑料材料、注塑模具、注塑工藝和注塑設(shè)備這四項基礎(chǔ)因素。設(shè)計塑料制品時，應(yīng)首先選定工程塑料材料，而能進行精密注塑的工程塑料又必需選用那些力學(xué)性能高、尺寸穩(wěn)固、抗蠕變性能好、耐環(huán)境應(yīng)力開裂的材料。其次應(yīng)根據(jù)所選擇的塑料材料、成品尺寸精度、件重、質(zhì)量請求以及預(yù)想的模具結(jié)構(gòu)選用實用的注塑機。在加工過程中，影響精密注塑制品的因素重要來自模具的精度、注塑壓縮，以及制品的環(huán)境溫度和濕度變更幅度等方面。

　　在精密注塑中，模具是用以取得符合質(zhì)量請求的精密塑料制品的關(guān)鍵之一，精密注塑用的模具應(yīng)切實符合制品尺寸、精度及外形的請求。但即使模具的精度、尺寸一致，其模塑的塑料制品之實際尺寸也會因壓縮量差別而不一致。因此，有效地把持塑料制品的壓縮率在精密注塑技巧中就顯得十分重要。

　　模具設(shè)計得公平與否會直接影響塑料制品的壓縮率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的壓縮率求得的，而壓縮率則是由塑料生產(chǎn)廠家或工程塑料手冊推薦的一個范疇內(nèi)的數(shù)值，它不僅與模具的澆口情勢、澆口地位與散布有關(guān)，而且與工程塑料的結(jié)晶取向性(各向異性)、塑料制品的外形、尺寸、到澆口的間隔及地位有關(guān)。影響塑料壓縮率的重要有熱壓縮、相變壓縮、取向壓縮、壓縮壓縮與彈性回復(fù)等因素，而這些影響因素與精密注塑制品的成型條件或把持條件有關(guān)。因此，在設(shè)計模具時必需考慮這些影響因素與注塑條件的關(guān)系及其表觀因素，如注塑壓力與模腔壓力及充模速度、注射熔體溫度與模具溫度、模具結(jié)構(gòu)及澆口情勢與散布，以及澆口截面積、制品壁厚、塑料材料中加強填料的含量、塑料材料的結(jié)晶度與取向性等因素的影響。上述因素的影響也因塑料材料不同、其它成型條件如溫度、濕度、持續(xù)結(jié)晶化、成型后的內(nèi)應(yīng)力、注塑機的變更而不同。

　　由于注塑過程是把塑料從固態(tài)(粉料或粒料)向液態(tài)(熔體)又向固態(tài)(制品)轉(zhuǎn)變的過程。從粒料到熔體，再由熔體到制品，中間要經(jīng)過溫度場、應(yīng)力場、流場以及密度場等的作用，在這些場的共同作用下，不同的塑料(熱固性或熱塑性、結(jié)晶性或非結(jié)晶性、加強型或非加強型等)具有不同的聚合物結(jié)構(gòu)形態(tài)和流變性能。凡是影響到上述"場"的因素必將會影響到塑料制品的物理力學(xué)性能、尺寸、外形、精度與外觀質(zhì)量。

　　這樣，工藝因素與聚合物的性能、結(jié)構(gòu)形態(tài)和塑料制品之間的內(nèi)在接洽會通過塑料制品表現(xiàn)出來。分析明白這些內(nèi)在的接洽，對公平地擬定注塑加工工藝、公平地設(shè)計并按圖紙制作模具、乃至公平選擇注塑加工設(shè)備都有重要意義。精密注塑與普通注塑在注塑壓力和注射速率上也有差別，精密注塑常采用高壓或超高壓注射、高速注射以獲得較小的成型壓縮率。綜合上述各種原因，設(shè)計精密注塑模具時除考慮一般模具的設(shè)計要素外，還須考慮以下幾點：①采用適當?shù)哪＞叱叽绻?；②防止產(chǎn)天生型壓縮率誤差；③防止產(chǎn)生注塑變形；④防止產(chǎn)生脫模變形；⑤使模具制作誤差降至最??；⑥防止模具精度的誤差；⑦保持模具精度。

　　2防止產(chǎn)天生型壓縮率誤差

　　由于壓縮率會因注塑壓力而產(chǎn)生變更，因此，對于單型腔模具，型腔內(nèi)的模腔壓力應(yīng)盡量一致；至于多型腔模具，型腔之間的模腔壓力應(yīng)相差很小。在單型腔多澆口或多型腔多澆口的情況下，必需以雷同的注塑壓力注射，使型腔壓力一致。為此，必需確保使?jié)部诘匚痪?。為了使型腔?nèi)的模腔壓力一致，最好使?jié)部谶M口處的壓力保持一致。澆口處壓力的均衡與流道中的運動阻力有關(guān)。所以，在澆口壓力達到均衡之前，應(yīng)先使流通均衡。

　　由于熔體溫度和模具溫度對實際壓縮率產(chǎn)生影響，因此在設(shè)計精密注塑模具型腔時，為了便于斷定成型條件，必需留心型腔的排列。由于熔融塑料把熱量帶進模具，而模具的溫度梯度散布一般是繚繞在型腔的四周，呈以主流道為中心的同心圓外形。

　　因此，流道均衡、型腔排列和以主流道為中心的同心圓狀排列等設(shè)計措施，對減小各型腔之間的壓縮率誤差、擴大成型條件的答應(yīng)范疇以及下降本錢都是必要的。精密注塑模具的型腔排列方法應(yīng)滿足流道均衡和以主流道為中心排列兩方面的請求，且必需采用以主流道為對稱線的型腔排列方法，否則會造成各型腔的壓縮率差別。

　　由于模具溫度對成型壓縮率的影響很大，同時也直接影響注塑制品的力學(xué)性能，還會引起制品表面發(fā)花等各種成型缺點，因此必需使摸具保持在規(guī)定的溫度范疇內(nèi)，而且還要使模具溫度不隨時間變更而變更。多型腔模具的各型腔之間的溫差也不得產(chǎn)生變更。為此，在模具設(shè)計中必需采用對模具加熱或冷卻的溫度把持措施，且為了使模具各型腔間的溫差盡量縮小，必需留心溫控-冷卻回路的設(shè)計。在型腔、型芯溫控回路中，重要有串聯(lián)冷卻與并聯(lián)冷卻兩種連接方法。

　　從熱交換效率來看，冷卻水的運動應(yīng)呈紊流。但是在并聯(lián)冷卻回路中，成為分流的一條回路中的流量比在串聯(lián)冷卻回路中的流量小，這樣可能會形成層流，而且實際進進每條回路中的流量也不必定雷同。由于進進各回路的冷卻水溫度雷同，各型腔的溫度也應(yīng)雷同，但實際上因各回路中的流量不同，且每條回路的冷卻才能也不雷同，致使各模腔的溫度也不可能一致。采用串聯(lián)冷卻回路的毛病是冷卻水的運動阻力大，最前面的型腔進口處的冷卻水溫度同最后型腔進口處的冷卻水溫度有明顯的差別。冷卻水出進口的溫差因流量的大小而變更。對于加工轎車塑料件的小型精密注塑模具而言，一般從下降模具本錢考慮，采用串聯(lián)冷卻回路較合適。假如所應(yīng)用的模溫調(diào)節(jié)把持儀(機)的性能能在2℃內(nèi)把持冷卻水的流量，則各型腔的溫差最大也可保持在2℃范疇內(nèi)。

　　模具型腔和型芯應(yīng)有各自的冷卻水回路系統(tǒng)。在冷卻回路的設(shè)計上，由于從型腔和型芯上所攝取的熱量不同，回路結(jié)構(gòu)的熱阻力也不一樣，型腔與型芯進口處的水溫會產(chǎn)生很大的溫差。若采用同一系統(tǒng)，冷卻回路設(shè)計也較艱苦。一般轎車塑料件用的小型注塑模具型芯都很小，采用冷卻水系統(tǒng)有很大的艱苦。如有可能，可以采用被青銅材料制作型芯，對實心鈹青銅型芯則可采用插進式冷卻的方法。另外，在對注塑制品采用防止翹曲的對策時，也盼看型腔與型芯之間保持必定的溫差。因此設(shè)汁型腔與型芯的冷卻回路時應(yīng)能分辨進行溫度的調(diào)節(jié)和把持。

　　3模具精度的保持

　　為了保持在注塑壓力、鎖模力下的模具精度，設(shè)計模具結(jié)構(gòu)時必需考慮對型腔零件進行磨削、研磨和拋光等加工的可行性。盡管型腔、型芯的加工已經(jīng)達到高精度的請求，而且壓縮率也同所預(yù)計的一樣，但由于成型時的中心偏移，其所成型的制品內(nèi)側(cè)、外側(cè)的相干尺寸都很難達到塑料零部件的設(shè)計請求。為了保持動、定模型腔在分型面上的尺寸精度，除了設(shè)置慣例模具所常用的導(dǎo)柱、導(dǎo)套定中心外，還必需加裝錐形定位銷或楔形塊等定位副，以確保定位精度準確、可靠。

　　制作精密注塑模具的材料要選擇力學(xué)性能高、熱蠕變小的優(yōu)質(zhì)合金工具鋼，制作型腔、澆道的模具材料要選擇經(jīng)過嚴格熱處理的硬度高、耐磨性好、耐腐化性強、抗熱變形的材料，同時還要考慮機械加工、電加工的難易性和經(jīng)濟性。為防止產(chǎn)生時效變更而轉(zhuǎn)變模具的尺寸精度，必需在設(shè)計模具時規(guī)定下降模具材料熱處理的殘存奧氏體組織的回火處理或低溫處理。

　　對精密注塑模具的易損零件，尤其是型腔、型芯等易損件，要在設(shè)計時考慮修理的可能性，以保持模具維修后仍具有較高精度。

　　4結(jié)語

　　精密注塑技巧是轎車塑料零部件的重要和關(guān)鍵生產(chǎn)技巧，而精密注塑模具的設(shè)計是這項生產(chǎn)技巧的重要部分，公平地設(shè)計精密注塑模具是獲得精密制品的基礎(chǔ)和必要條件。通過公平地斷定模具的尺寸與公差、采用防止注塑制品產(chǎn)生壓縮率誤差、注塑變形、脫模變形、溢邊等，以及確保模具精度等技巧措施，并采用準確的精密注塑工藝、實用的工程塑料材料和精密的注塑設(shè)備，使之達到最佳的匹配，對于提高轎車精密塑料件的質(zhì)量、可靠性和性能，下降生產(chǎn)本錢，提高生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。
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