每年有5500万吨的塑料被加工用来制造几乎任何一种零件。注塑是制造这些塑料零件的主要工艺。该工艺是一种快速、经济的批量生产多个部件的方法，范围从高精度工程组件到化妆品产品外壳。

注射成型工艺

对注塑工艺有一个基本的了解将帮助你了解在设计注塑零件时需要考虑哪些特性，以及如何预测生产进度。

设计cad模型

选择颜色、纹理和树脂。

02年设计验证

使用VirtualTV通过3D打印、CNC加工和聚氨酯铸造原型验证您的设计，以测试塑料零件是否满足功能、强度、美学和耐久性要求。

03 DFM分析

虽然大多数制造商在购买订单之前不会提供可制造性反馈，但VirtualTV将在您的报价中免费提供完整的DFM分析。本阶段的目标是了解工具制造和注塑成型的所有潜在问题或风险。然后，您需要通过更新CAD设计来改进或解决任何问题，以避免将来修改工具。这一阶段至关重要，因为当零件处于设计阶段时，大多数小的修改只需半小时或几分钟即可完成，但当模具完成时，即使是小的模具修改也至少需要几天和数百美元。

在这个阶段，Fictiv还会告诉你模具和注射成型将如何影响你的塑料零件。

考虑因素包括：

  • 闸门的位置（闸门不应在表面留下疤痕）
  • 分模线和分模线的位置（从美学角度看是否可以接受？）
  • 弹射标记的位置（它们应位于内侧，且不应因位于滑轨上而影响功能）
  • 编织线的位置（两个流动前沿相交的线）及其外观
  • 额外的风险，如公差和变形

04模具设计

接下来，您将查看模具图纸以获得批准。重要的是，在您对设计感到满意之前，您必须传达任何顾虑。

05年钢铁切割

通常需要数控加工、电火花加工(EDM)和线切割来制作芯、腔、镶件和升降器;而滑块、模具底座和顶销将作为o-the-shelf parts购买。钳工在每个部件准备好后装配工装，并安装工装，确保每个部件正确装配;侧边动作效果很好;冷却系统工作时无泄漏;腔体和芯体在上面，并且关闭得很好。

06 t1样品首次试用

当配件完成后，模具工厂会制作一到两个试模，尽可能多的解决问题，然后再寄第一批样品给客户。之后，他们会准备T1样品并发送给客户进行功能测试和尺寸测量。T1样品通常不是很完美，所以模具厂需要一到两周时间来调整浇口位置和尺寸，调整注塑机的参数。一般情况下，模具工厂不会对T1中的模具进行抛光或纹理处理;一旦客户批准了T1样品，他们就会抛光工装或添加纹理，工装没有重大修改。

07 T2和T3样本第二次和第三次试验

如果工装不复杂，设计要求也有很好的记录，那么您应该在T3之前收到没有重大质量问题的样品。对于塑料零件设计引起的质量问题（例如，塑料零件上的孔），编织线是不可避免的。

08年开始生产

样品批准后，是时候开始生产了。对于新产品发布，我们建议团队首先切割单腔刀具以加快上市时间，然后通过切割额外的多腔或系列刀具以加快生产速度

均匀壁厚

在设计注塑件时，壁厚是最重要的考虑因素。壁厚影响零件的许多关键特性，包括机械性能、外观和成本。仔细考虑壁厚将使您免于因成型问题和模具修改而在计划中造成昂贵的延误。虽然可制造性很重要，但标称壁厚应根据功能性能要求确定。考虑可接受的应力和零件的预期寿命应有助于确定标称或最小壁厚。太薄的墙壁可能需要过大的塑料压力，或者在塑料无法完全填充的地方造成空气陷阱。太厚的墙壁将更加昂贵，因为材料使用量更大，机器循环时间更长。

建议的普通树脂壁厚可在以下位置获得：

树脂 推荐壁厚(英寸)
防抱死制动系统 0.045 – 0.140
缩醛 0.030 - 0.120
丙烯酸 0.025 - 0.150
液晶聚合物 0.030 - 0.120
长增强塑料 0.075 - 1.000
尼龙 0.030 - 0.115
聚碳酸酯 0.040 – 0.150
聚酯 0.025 – 0.125
聚乙烯 0.030 - 0.200
聚乙烯硫化物 0.020 - 0.180
聚丙烯 0.025 - 0.150
聚苯乙烯 0.035 - 0.150

一旦设定了标称壁厚，就需要尽可能使整个零件的壁厚均匀，原因有二:

  • 熔化的聚合物在流过模具时采用阻力最小的路径。较厚的壁使优先流动通过它们，造成空气陷阱和焊接线。
  • 塑料是热的不良导体。均匀的厚度确保材料均匀冷却，使塑料在凝固时均匀收缩。不同的壁厚导致不同的收缩率，导致零件翘曲。

如果无法在设计中保持均匀的厚度，您有以下几种选择：

选项1:圆角和平滑过渡

圆角和平滑过渡限制了墙壁上的应力，并将材料冷却时收缩率的差异降至最低。尖角也会在零件中造成应力上升，成为潜在的失效点。尖角是注塑件的一大成本驱动因素，因为它们需要昂贵的EDM加工来制造模具。圆角使材料易于流过模具。设计拐角时，通过特征保持均匀的厚度。内半径应至少为壁厚的一半。外半径应为内半径加上壁厚。

备选案文2：拔模斜度

熔融塑料冷却时的收缩会导致零件锁定在模具上。拔模允许更容易地拆卸零件。如果您没有向零件添加足够的拔模力，则零件上可能会出现称为“拖痕”的外观缺陷，这是零件粘在模具上的结果。使用大多数CAD系统，您可以非常轻松地添加草图。这应该在设计的最后阶段进行，以将复杂性保持在最低限度。您可以找到VDI纹理和Moldtech纹理（两种常见的模具纹理标准）的建议拔模角度表。通常，每侧1-2度拔模角是可以接受的。对于更多纹理，每侧3-5度，对于重纹理，每侧5度或更多。

老板

凸台是用于紧固和连接零件的局部凸起区域。凸台可以是一个有用的方式来加强你的部分，而不损害可制造性，通过注塑成型。在注射成型设计中，任何东西都必须是薄壁的，以增加模具寿命、零件质量、速度等等。这意味着我们生产的零件将缺乏强度和结构支撑。这是老板们发挥作用的地方。我们将凸台放置在我们希望在需要的区域引入更多结构完整性的位置，如螺孔和槽。

在你的部件中添加boss的另一个原因是为了校准。我们可以通过创建凸台来实现快速组装，凸台可以相互插入以进行对齐，类似于定位销。Boss设计非常关键。我们在注塑过程中多次考虑的一个主要因素是收缩。如果我们为一个螺丝孔设计凸台，我们必须确保设计一个更小的直径，以补偿收缩。老板的厚薄也很关键。为了避免收缩造成的下沉痕迹，顶板的厚度一般不应超过整体壁厚的60%。

肋骨

肋用于增加结构完整性的部分，并增加其承载能力。它们是一个简单的概念，介绍给你的部分，可能会变得复杂的塑料。注塑件的厚度应该是一致的，但是对于肋骨，我们就不这样做了。通常情况下，壁厚大约在标称壁厚的50%-75%左右。肋骨的底部也必须有鱼片。通常，圆角半径应该在0.25T-0.5T附近，其中T是你的名义壁厚。这个半径不应小于0.010英寸。肋骨的高度也应该有一个限制。一般来说，我们希望肋部尽可能的短，并且像其他墙壁一样。理想情况下，肋骨的高度不应超过2.5T。 Commonly used draft angles are somewhere between 0.5 degrees to 1 degree per side.

肋骨很容易产生凹陷痕迹，在那里严重收缩，导致你的部分表面有这些所谓的凹陷，本质上是美容缺陷。因此，我们必须显著降低肋的壁厚，相对于零件的名义壁厚。

分模线

分型线是模具打开和关闭的地方，决定了模具的方向。

有时，分型线正好在部分的中间。当我们想象两个模具在中间相遇时，我们都会想到这一点，但这并不总是最好的地方。以乐高积木为例，它是世界上量产最多的产品之一。分型线不在乐高积木的中心;它在最下面。塑料杯也是如此。一般来说，我们不希望把分型线放在一个切片的表面上。这将需要一个紧公差模具，这将增加成本。任何不匹配都会导致闪光和潜在的美容缺陷。把你的分线放在尖锐的边缘是最理想的位置。

盖茨

浇口设计的四种最常见类型是边缘、子浇口、热端和浇口。

边缘门

边缘浇口最适合平面零件，顾名思义，位于边缘。这种浇口会在分模线上留下疤痕。

SUBGATES

副浇口很常见，但需要顶针来自动调整。这些类型的门有不同的变体，如香蕉门、笑脸门和隧道门。这允许你将浇口从分型线移开，当你的浇口位置需要从分型线移开以加强填充时，这是有用的。

热喷嘴盖茨

热端浇口位于模具顶部，通常仅位于几何形状为圆形或圆锥形的位置。这些类型的浇口也仅用于热流道注射模具。

浇口浇口

直接浇口或直浇道浇口用于通常较大且呈圆柱形的单腔模具。这些是上述闸门中最容易制造和维护的，而且成本也很低。虽然这些是最简单的门，但它们在接触点留下了一道巨大的伤疤。

顶杆

当零件完成冷却后，顶出销将零件推出模具，大多数情况下，顶出销会留下痕迹。您可能已经注意到一些家用产品上的这些顶杆标记。通常情况下，它们会被弹出到不可见的零件表面，例如外壳内部。顶出销垫需要放置在与顶出销推动方向垂直的表面上。

开始

如何在发布产品时将风险降至最低

如果你第一次进入注射成型，就有很多事情要考虑，而且这个过程会让人望而生畏。在开始之前，您需要为您的设计需求、预算和时间表找到合适的制造合作伙伴。如果你在海外寻找，要克服文化、语言和时间上的障碍可能会特别困难。使用VirtualTV，您可以立即访问经过高度审查的本地和海外注塑制造商网络，以及美国和海外的专门服务团队，以管理与供应商的沟通，使您的团队能够专注于设计优秀的产品。此外，VirtualTV没有最低订单数量，因此您可以通过逐步增加产量以满足客户需求来最大限度地降低风险。

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