CMF基础—注塑成型工艺及设计应用

作为一个成熟的工业设计师

在做产品设计的时候,

要赋予产品友好的用户体验,

就要把握生产方面的工艺可实现性和经济性等因素。

设计与工艺二者如何权衡,互补,相互促进,

今天我们就注塑成型来讨论二者的关系。


本文主要涉及以下关键词:

拆件,拔模,分模线,拔模面,拔模角度/深度


塑胶类型的产品有多种成型工艺

例如:

注塑、挤出、吹塑、模压成型、压延成型、发泡成型、

缠绕成型、层压成型、涂覆成型、浇注成型、

滴塑、压模、树脂传递、挤压、热成型、

激光快速成型、熔融沉积成型、

CNC、3D打印等等…


其中常用的成型工艺是注塑成型

注塑成型是等材制造的一种,

那什么是等材制造呢,

简单说就是相等的材料体积不变,

形态变化的一种制造原理。

是相对于减材制造,如CNC。

增材制造,如,3D打印,来说的。


相信大家都听过注塑是什么,

但是对它又不是很了解吧

那现在小编“隆重”的为大家介绍一下:


什么是注塑?

注塑是一种通过将材料注射到模具中制造零件的方法。

加工塑料的主要方法是注射成型。

在这个过程中,塑料被放置到料斗,

然后料斗将塑料加热注入,

它是通过一个腔室与一个往复螺杆推压。

之后,它被软化成流体状态。

喷嘴位于腔室的末端,流体塑料通过喷嘴强制冷却,

闭合模具。

当塑料冷却和固化时,半成品从压机中退出。


(合模—射出—保压—融胶、计量、松退同时冷却—顶出)



(注塑成型的产品)


注塑与产品设计当中要注意的哪些问题?


第一个要注意的——拆件:

拆件的概念:

把产品拆开,包括壳体,装饰件,功能件等部分。

拆件的目的:

  1. 便于安装内部元器件。
  2. 为产品的功能服务,如透光/声,旋转,折叠等。
  3. 便于分色。
  4. 其他问题。


拆件的注意事项:

  1. 整体思考
  2. 单个造型完整性,
  3. 避免尖角,不规则,特殊形体出现
  4. 和产品功能相结合思考。
  5. 和配色相结合思考。

第二个要注意的——分模线

进行灌注使用的模具大多有几部分拼接而成,

而接缝处的位置不可能做到绝对的平滑,

会有细小的缝隙,

在灌注的配件产出时,

该位置会有细小的边缘突起即分模线。

通俗点,塑料件需要分成几个部分成型,

各个部分拼在一起组成一个密闭空间,

那么各个部分之间的线就是分模线。


举个例子

根据上图产品分析,

灰白色部件拆分成三份,

分模线如图所示。



分模线有时候会影响产品的美观,

这时候在设计产品可以利用分模线的知识点考虑,

把分模线当作设计的一部分,

如何让分模线与产品更好的融合在一起。


第三个要注意的——拔模斜度:

拔模斜度也就是脱模斜度,

是为了方便出模而在模膛两侧设计的斜度。

脱模斜度的取向要根据塑件的内外型尺寸而定。

为了让成型品可以顺利顶出脱离模具,

在与模具开闭相同方向的壁面(包括侧型芯与加强肋),


必须设定拔模斜度以利脱模。


有的同学会问,

为什么有些产品没看到拔模斜度?

这可能是其他工艺,

或者拔模斜度不大,不容易发现。


(下图是关于拔模角的设计)


拔模角度的影响因素:

  1. 设计师造型的需要。
  2. 拔模面深度。一般拔模面深度越深,拔模角越小。
  3. 拔模面粗糙度。一般拔模面越粗糙,拔模角需要越大。

因此,拔模角的考虑在产品设计的过程是不可或缺的


那么注塑工艺的分模线,拔模角,

对设计师的设计有什么影响,设计师需要注意什么呢?


设计师造型设计注意点:

1.合理拆件

2.注意拔模斜度对产品造型的影响

3.拔模面尽量不能有模具纹理/文字设计,否则拔模斜度需要加大到超出你的想象。

4.孔/洞之类的密集排布的情况,不适合直接注塑。


在设计当中要多多考虑分模线和拔模角,

因为这关系到一个产品能不能实现。

把工艺知识点结合产品设计的运用,

能让一个产品设计更加成熟,

考虑更加周到。


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