淺談大型注塑制品的生產(chǎn)工藝及其對模具設(shè)計的特殊要求

郭寧

摘 要 注塑技術(shù)是加工塑料的重要方法之一，在電氣、汽車、日用品等各個領(lǐng)域都應(yīng)用廣泛，因此，為滿足人們對注塑制品外觀、性能、成本等方面的要求。本文深入研究大型注塑制品的生產(chǎn)工藝，對其核心注射技術(shù)進行了重點研究，并對其模具設(shè)計提出了特殊要求，旨在提高我國注塑制品的生產(chǎn)效率和注塑制品的質(zhì)量，從而促進我國生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 大型注塑制品;生產(chǎn)工藝;模具設(shè)計的特殊要求

引言

注射技術(shù)和模具的選擇是大型注塑制品生產(chǎn)工藝中重要的組成部分，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量。但由于傳統(tǒng)注射技術(shù)不成熟，模具設(shè)計不合理，使得注塑制品易發(fā)生表面粗糙、裂縫裂痕等各種缺陷，既影響注塑制品的美觀，又降低了產(chǎn)品的力學(xué)性能和使用性能，產(chǎn)品質(zhì)量較差，給用戶的使用帶來了極大不便。近年來我國大力發(fā)展生產(chǎn)業(yè)，為解決這些問題，創(chuàng)新了新的注射技術(shù)。因此，本文對大型注塑制品的生產(chǎn)工藝進行深入研究，重點介紹了我國現(xiàn)在經(jīng)常采用的四種注射技術(shù)，并對模具材料的選擇和設(shè)計提出了新的要求，全方面提高注塑制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，滿足用戶的使用需求，節(jié)約材料和成本的同時促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。

1大型注塑制品的生產(chǎn)工藝

常規(guī)的注塑制品的工藝流程是首先將在高溫下熔化的塑料液體快速地注入相應(yīng)模具中，經(jīng)過長時間的冷卻等高溫熔體再次凝固定型后，從模具當(dāng)中取出塑件，然后對其進行邊角打磨和顏色噴涂，最后印上標(biāo)簽和覆膜，便可進行統(tǒng)一裝配和出售[1]。

在整個大型注塑產(chǎn)品的制作周期中，塑料要經(jīng)過從固態(tài)到液態(tài)，再從液態(tài)冷卻到固態(tài)兩個階段的轉(zhuǎn)換，但由于塑料本身的物理特性，在不同溫度環(huán)境下，由于空氣和氣壓的影響，其形態(tài)的轉(zhuǎn)變復(fù)雜多樣，使其成品最后可能出現(xiàn)表面粗糙、氣泡、形態(tài)結(jié)構(gòu)不完美、力學(xué)能力較差等問題。因此，為解決這些問題，提高注塑制品的質(zhì)量，我國對注塑工藝不斷地精進，使其具有美觀的外表，又擁有較好的力學(xué)性能。其中，熔體的注射技術(shù)既是注塑制品制作的核心技術(shù)，也是廣泛學(xué)者研究的重點對象，近幾年來我國注塑制品常采用的注塑技術(shù)包括超高速注射技術(shù)、流體輔助注射技術(shù)、微發(fā)泡注射技術(shù)和高模溫注射技術(shù)等四種技術(shù)。

（1）超高速注射技術(shù)，是指將熔化后的塑料材料，以超高速注射入模型內(nèi)，且注射的壓力與注射速度形成正比，使熔化的塑料液體在模具內(nèi)快速成型[2]，并且在高壓環(huán)境下，使其液體流動緩慢，從而避免在熔體未填充完畢的情況下產(chǎn)生形狀差異、外貌不理想等現(xiàn)象，且通過超高速注射技術(shù)能夠減少塑件在模具內(nèi)部所受到的壓力，使產(chǎn)品的尺寸更接近于標(biāo)準(zhǔn)。

（2）流體輔助注射技術(shù)，是指在塑料熔體填滿模型后，以水或空氣為輔助流體以一定的速度通過注射管道注入模具腔的熔體中，在塑件內(nèi)部形成真空狀態(tài)，既節(jié)省了塑料使用量，又可以減少在塑件表面出現(xiàn)縮痕和其他變形情況，且采用水為輔助流體能夠加快塑料熔體的冷卻，提高注塑效率。

（3）微發(fā)泡注射技術(shù)，以氮氣或二氧化碳為流體，通過注射設(shè)備注射到模具中，使氮氣或二氧化碳與高溫熔融體充分融合，從而形成具有微小孔洞的單相熔體，能夠減輕塑件質(zhì)量，擴大塑件體積，形成具有一定風(fēng)格的塑件[3]，并且注射穩(wěn)定性高，但由于存在許多局限，且成本較高，目前我國采用這種注塑技術(shù)的注塑制品較少。

（4）高模溫注塑技術(shù)，模具的溫度是決定注塑成型的關(guān)鍵因素。采用高模溫注塑技術(shù)，增加模具的溫度，不僅能夠提高熔體的流動性，還能減少注塑品裂紋、接痕等現(xiàn)象的產(chǎn)生，且效率高，成本低，能夠有效地縮短注塑周期，唯一不足之處在于溫度較難控制。

2大型注塑制品的生產(chǎn)工藝對模具設(shè)計的特殊要求

在大型注塑制品的生產(chǎn)過程中，模具也起著至關(guān)重要的作用。因此，對模具設(shè)計具有一些特殊要求，包括材料的選擇和設(shè)計理念。

2.1 模具材料的選擇

首先，在設(shè)計模具時，要選擇耐熱性較好、性能穩(wěn)定和拋光性好的材料。在正常的注塑制品生產(chǎn)過程中 由于塑料材料的快速加熱和快速冷卻交替反復(fù)，使得模具容易遭受感受到溫度差較大，造成模具破壞[4]。因此，設(shè)計模具時應(yīng)采用具有良好耐熱性和抗溫度差的能力的材料 且由于輔助流體中往往會有其他雜質(zhì)，與模具材料本身產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，因此，模具材料本身的化學(xué)性能要好。最后，為保證注塑產(chǎn)品具有較高的光澤度和平滑度，模具材料的拋光性能要優(yōu)秀，能夠降低產(chǎn)品表面粗糙、灰暗等缺陷發(fā)生的概率，降低后期打磨的工作難度。

2.2 模具的設(shè)計理念

除了材料問題，在設(shè)計模具時應(yīng)充分考慮模具的力學(xué)性能 根據(jù)不同注射技術(shù)的特點，模具的設(shè)計也應(yīng)該也應(yīng)具有不同的化學(xué)性能和物理特性。最基本的設(shè)計理念是保證模具在承載液體時不發(fā)生泄漏，且模具的尺寸、大小和形狀應(yīng)最大限度地貼合設(shè)計圖案，且應(yīng)嚴(yán)格控制注射入口，使溶液，無法從其他入口泄露，且入口也要進行合理設(shè)計，使其不產(chǎn)生多余樣貌。最后，模具設(shè)計中要注重樣式新穎，提高注塑產(chǎn)品的美觀程度，增大產(chǎn)品銷量，從而獲得更高的經(jīng)濟效益。

3結(jié)束語

本文通過對大型注塑制品的生產(chǎn)工藝及其對模具設(shè)計的特殊要求進行了深入分析，了解了當(dāng)前常用的注射工藝和模具要求，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，塑料熔體的注射技術(shù)也在不斷更新和優(yōu)化，而新材料的研發(fā)和創(chuàng)造，也給模具的設(shè)計的提供了更多的選擇，此外，注塑制品的打磨和印刷工藝也在不斷提升。在制作注塑產(chǎn)品時 ，我們在考慮注塑制品質(zhì)量、美觀、成本和性能的同時，也應(yīng)注重其環(huán)保問題，盡可能地選擇環(huán)保材料，且在進行噴涂工藝時注重化學(xué)污染的影響，盡量滿足用戶對社會環(huán)保的要求，實現(xiàn)大型注塑制品的綠色生產(chǎn)和低碳環(huán)保，才能使我國的注塑生產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展 獲得廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

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[2] 杜曉龍.杯框架系列產(chǎn)品與模具設(shè)計及其注塑成型工藝優(yōu)化[D]. 西安：陜西科技大學(xué)，2015.

[3] 丁永峰，韓濤，全亮.薄壁制品注塑工藝分析及模具設(shè)計[J].橡塑技術(shù)與裝備，2019，45（6）：26-30.

[4] 馮彥洪，任鴻烈.CE理論方法及其在注塑模具設(shè)計制造中的應(yīng)用[J].輕工機械，2002（3）：5-10.