CMF基礎—注塑成型工藝及設計應用

作為一個成熟的工業設計師

在做產品設計的時候,

要賦予產品友好的用戶體驗,

就要把握生產方面的工藝可實現性和經濟性等因素。

設計與工藝二者如何權衡,互補,相互促進,

今天我們就注塑成型來討論二者的關係。


本文主要涉及以下關鍵詞:

拆件,拔模,分模線,拔模面,拔模角度/深度


塑膠類型的產品有多種成型工藝

例如:

注塑、擠出、吹塑、模壓成型、壓延成型、發泡成型、

纏繞成型、層壓成型、塗覆成型、澆注成型、

滴塑、壓模、樹脂傳遞、擠壓、熱成型、

激光快速成型、熔融沉積成型、

CNC、3D列印等等…


其中常用的成型工藝是注塑成型

注塑成型是等材製造的一種,

那什麼是等材製造呢,

簡單說就是相等的材料體積不變,

形態變化的一種製造原理。

是相對於減材製造,如CNC。

增材製造,如,3D列印,來說的。


相信大家都聽過注塑是什麼,

但是對它又不是很了解吧

那現在小編「隆重」的為大家介紹一下:


什麼是注塑?

注塑是一種通過將材料注射到模具中製造零件的方法。

加工塑料的主要方法是注射成型。

在這個過程中,塑料被放置到料斗,

然後料斗將塑料加熱注入,

它是通過一個腔室與一個往複螺桿推壓。

之後,它被軟化成流體狀態。

噴嘴位於腔室的末端,流體塑料通過噴嘴強製冷卻,

閉合模具。

當塑料冷卻和固化時,半成品從壓機中退出。


(合模—射出—保壓—融膠、計量、松退同時冷卻—頂出)



(注塑成型的產品)


注塑與產品設計當中要注意的哪些問題?


第一個要注意的——拆件:

拆件的概念:

把產品拆開,包括殼體,裝飾件,功能件等部分。

拆件的目的:

  1. 便於安裝內部元器件。
  2. 為產品的功能服務,如透光/聲,旋轉,摺疊等。
  3. 便於分色。
  4. 其他問題。


拆件的注意事項:

  1. 整體思考
  2. 單個造型完整性,
  3. 避免尖角,不規則,特殊形體出現
  4. 和產品功能相結合思考。
  5. 和配色相結合思考。

第二個要注意的——分模線

進行灌注使用的模具大多有幾部分拼接而成,

而接縫處的位置不可能做到絕對的平滑,

會有細小的縫隙,

在灌注的配件產出時,

該位置會有細小的邊緣突起即分模線。

通俗點,塑料件需要分成幾個部分成型,

各個部分拼在一起組成一個密閉空間,

那麼各個部分之間的線就是分模線。


舉個例子

根據上圖產品分析,

灰白色部件拆分成三份,

分模線如圖所示。



分模線有時候會影響產品的美觀,

這時候在設計產品可以利用分模線的知識點考慮,

把分模線當作設計的一部分,

如何讓分模線與產品更好的融合在一起。


第三個要注意的——拔模斜度:

拔模斜度也就是脫模斜度,

是為了方便出模而在模膛兩側設計的斜度。

脫模斜度的取向要根據塑件的內外型尺寸而定。

為了讓成型品可以順利頂出脫離模具,

在與模具開閉相同方向的壁面(包括側型芯與加強肋),


必須設定拔模斜度以利脫模。


有的同學會問,

為什麼有些產品沒看到拔模斜度?

這可能是其他工藝,

或者拔模斜度不大,不容易發現。


(下圖是關於拔模角的設計)


拔模角度的影響因素:

  1. 設計師造型的需要。
  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,拔模角的考慮在產品設計的過程是不可或缺的


那麼注塑工藝的分模線,拔模角,

對設計師的設計有什麼影響,設計師需要注意什麼呢?


設計師造型設計注意點:

1.合理拆件

2.注意拔模斜度對產品造型的影響

3.拔模面盡量不能有模具紋理/文字設計,否則拔模斜度需要加大到超出你的想像。

4.孔/洞之類的密集排布的情況,不適合直接注塑。


在設計當中要多多考慮分模線和拔模角,

因為這關係到一個產品能不能實現。

把工藝知識點結合產品設計的運用,

能讓一個產品設計更加成熟,

考慮更加周到。


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