1.5　注塑件上的外观与缺陷要素分析

注塑件目前已呈现出了大型化、微型化、超薄化、高精密化、复杂化和耐老化的特点，对注塑件的美观性也提出了更高的要求。特别是在日用品和家电产品上，人们对注塑件外观的要求是越来越高，甚至达到挑剔的地步。如手机的盒与盖，不仅要求精度高、变形少，更要求外表面不能存在任何注塑件脱模和浇口的痕迹、不能有镶接的痕迹，盒与盖的合缝也要求极小。这就要求在注塑模设计时，应采取适当措施来隐藏或消除模具结构成型痕迹。当然，外观要素还应该包括不能存在注塑件成型加工的痕迹，即缺陷痕迹。这里所说的外观要素，仅是指注塑件上模具结构成型痕迹，而不包括缺陷痕迹。例如采用点浇口形式而不采用其他浇口形式，因为点浇口的痕迹很小。如采用定模顶出的结构形式，目的是将浇口放置在注塑件的内表面上；又如不允许在注塑件上有顶出的痕迹，注塑件可采用推件板的结构形式。这些目的使注塑件的外观更漂亮，这就是注塑件“外观”要素。

注塑件上的缺陷要素，也是影响注塑模结构的重要因素。缺陷要素可以全面地影响到注塑件分型面的选取，影响到注塑模抽芯机构和脱模机构的选用，影响到注塑模浇注系统和温控系统的设计，直至影响到整个注塑模的结构方案。由于注塑件在注塑模中的摆放位置不当，有的会导致熔料充模紊流失稳填充而产出流痕、内应力分布不匀、填充不足和熔接痕等缺陷。由于抽芯机构和脱模机构选择不当，有的会导致注塑件的变形。考虑到成型加工的痕迹有几十种，而且这些痕迹都是缺陷痕迹，其本身就不允许存在。这些痕迹除了具有外表可见的痕迹之外，还具有内在微观的痕迹，如疏松、注塑件内气泡和残余应力等，特别是对一些由于模具结构因素而产生的缺陷，一定要在确定模具结构方案时加以排除。而对一些非模具结构因素的缺陷，可以通过试模找出缺陷产生的原因后采取适当措施加以消除。

1.5.1　注塑件形体分析的外观要素

由于人们对注塑件外表面美观性的要求日益提高，简称为注塑件外观要素。在对注塑模结构设计时，就不能忽视注塑件外观要素对模具结构方案的影响。用一句通俗的话说，注塑件外观要素就是要使注塑件外表面不能存在着各种各样的模具结构的痕迹。可是，注塑件浇口的痕迹、模具分型面的痕迹和注塑件脱模的痕迹又是不可缺少的，特别是前两者。因此应该采用适当的措施去避免出现这些痕迹。

如何像前面的各个要素分析那样，从图样上的图形、尺寸精度和技术要求中找出注塑件的外观要素，应该说在注塑件图样上注明注塑件外观要求是完全必要与必需的。因为注塑件的外观问题虽然并不会影响注塑件的使用性能，但是会影响注塑件表面的美观性，进而影响注塑件的销售和价值。就目前为止注塑件图样上还未作出硬性的规定，但注塑件图中外观必须有技术要求。那么，注塑模设计人员只能从注塑件的实际使用情况中进行分析。在人们的生活和生产中，凡是人能够看得到或手能触摸得到的形体都不允许有模具结构成型痕迹的存在。对这种技术要求的分析，就称为注塑件形体外观要素的分析。

注塑件设计人员到目前为止，还没有习惯将外观的要求标注到注塑件的图样上，并且国家或行业或企业也无相关文件的规定。但注塑件外观要素又确实是影响注塑模结构的因素之一，这就给注塑模的设计带来了难度。根据我们实际工作的经验，可用以下三种方法来确定注塑件外观要素。

①凡是与家电和家庭生活有关的塑料产品。随着人们生活质量的越高，人们对这类塑料产品外观的要求也越来越高，这类塑料产品一定存在注塑件外观要素。

②还有一类塑料产品是人手或皮肤要经常接触的表面。这类塑料产品的表面也应该有注塑件外观要素的存在。否则，当人手或皮肤去接触或抚摸注塑件表面时，会有不舒服的感觉。还有人们的视线能看见的表面，也应当有注塑件外观要素的存在。否则，人们看到注塑件上存在着各种模具结构成型痕迹的表面，会产生不美观的感觉。有了这些感觉之后，就会影响产品的销售和价值。

③当注塑件安装在一些存在着运动并且易损的产品（如绸、布和橡胶等）之中时，注塑件外表上是不允许存在模具结构成型痕迹的，因为模具结构成型痕迹会磨坏这些易损的产品。

由于注塑件在模具中摆放的位置不当，会使注塑件产生许多缺陷痕迹，为了消除这些缺陷痕迹，对注塑件表面也要有外观要素的要求。

（1）人手能够接触到、眼睛能够看得到的塑料件要有外观要求

家电、通信、交通器材、运动器材、办公用品和人们日常生活用品的塑料件，对注塑件外观的美观性的要求特别高，在这些注塑件的敏感表面上是不允许存在任何的模具结构成型痕迹。故注塑件在进行形体分析时有外观的要素，也是模具结构方案分析时不能遗漏的因素，而在确定模具结构方案时更是需要有处置注塑件外观要素的措施。

［例1-19］　手柄主体，如图1-20所示。材料：30%玻璃纤维增强聚酰胺6（黑色）QYSS08—1992；收缩率：1%。标注有注塑件形体分析外观要素的表面为正面，也就是说正面是不允许有镶接、浇口和注塑件脱模的痕迹，因为这是眼睛能看到的表面。而手柄主体中拉手槽也是不允许有型槽抽芯的痕迹，拉手槽若存在着抽芯的痕迹，当手接触到拉手槽的抽芯痕迹时，会产生刺痛的感觉。手柄主体正面和拉手槽表面上有橘皮纹，是为了达到美观的作用。

注塑件的形体分析，只要提出对注塑件有外观的要求就可以了。至于采取何种模具结构的方案，是可以放在模具结构方案可行性分析中去解决的问题。也就是说，模具结构方案可行性分析的任务，就是要求模具设计者找出一些能确保注塑件形体分析所要求的措施。只要提出的对模具结构方案的要求是合理的，且又是影响模具方案的“六要素”之一，就一定能找到相应的措施来满足注塑件形体分析的要求。

［例1-20］　面板是汽车驾驶室仪表板上的一个塑料零件，这样便要求面板正面不能存在着模具结构成型的痕迹，并且面板正面还制有橘皮纹。面板是手能够接触到、眼睛能够看得到的塑料件，因此，面板必须要有外观要求。面板外观要素分析，如图1-21所示。

（2）与布、绸、橡胶接触的注塑件要有“外观”的要求

当塑料件表面上存在着模具结构成型痕迹时，这些痕迹会与布、绸、橡胶等接触，在产生运动摩擦时会导致软质材料的损坏。在这种情况下，塑料件必须有外观的要求。

［例1-21］　分流管，如图1-22所示。分流管是装在通风服装两腰部位中与11根通风导管连接的注塑件，若分流管表面上存在着模具结构痕迹，分流管在服装中不断地摆动就会磨破服装，故分流管必须有外观的要求。

形体分析之一：由于注塑件的壁厚仅1mm，因此属于薄壁型注塑件，要求注塑件不能产生变形和壁厚不均匀的现象，即不能出现变形和错位的缺陷。

形体分析之二：由于分流管是安装在某种服装腰部两侧的零件用以连接通风管，分流管与服装织物之间会发生摩擦，时间长了就会将服装磨破。因此在这种情况之下，要求注塑件外表面上不能出现抽芯和脱模的痕迹，即要求分流管外表面具有外观的要求。

（3）注塑件外观为透明或皮纹的情况

根据实际使用的要求，有些注塑件为透明的形式，注塑件上的模具痕迹会影响透明度。有些注塑件为各种皮纹形式，皮纹会影响到注塑件的脱模。对透明形式注塑模成型表面粗糙度应低于Ra0.4μm，并且模具成型面的硬度要高，经研磨后才能达到较低的表面粗糙度值，研磨所需的时间较长。现在可以采用镜面模具钢和时效硬化钢25CrNi3MoAl或高级不锈钢PCR，热处理为45～52HRC，就能使模具成型面轻易地达到较低的表面粗糙度值。

对于具有各种皮纹形式注塑件的模具成型表面，在制作成皮纹形式之后，就相当于存留着无数的“障碍体”阻碍着注塑件的脱模，此时这些皮纹形式表面的拔模角要适当加大一些，否则会影响注塑件的脱模。

（4）注塑件外观为有颜色的情况

有一些注塑件为了防止光照而老化，而有一些为了使注塑件比较醒目和存在颜色上的区别，有意将注塑件制成红色、乳白色、蓝色、黄色和黑色。注塑件为了获得这些颜色，一般是在塑料颗粒中混入一定比例的色素以便获得上述的颜色，但需要注意是可能会出现注塑件的色泽不均、混色和变色的问题。

注塑件的外观要素，是影响注塑件外表面美观性的因素。注塑件外观要素影响着注塑件分型面的选取，影响着注塑件侧向分型面的选取及抽芯机构的设计，还影响着注塑件脱模的形式。因此，在对注塑件进行形体分析时，对注塑件外观要素的分析是不可缺失的内容。对注塑件外观要素的分析，若注塑件图样上提出了该项要求更好；若没有提出，则需要模具设计人员根据注塑件实际用途而提出。否则，模具设计会时常发生因为忽视了注塑件外观要素而导致注塑件不合格的现象。

1.5.2　注塑件形体分析的缺陷要素

注塑件上的模具结构痕迹只影响外观，手接触时有刺痛感觉和会磨坏软质材料制品，但不会影响到塑料件强度和刚度的降低。而注塑件的成型加工痕迹即缺陷就不同了，缺陷不仅影响到塑料件的强度和刚度，还会使注塑件产生变形、甚至开裂，当然也会影响注塑件的外观性能。有了缺陷制品就是不合格的塑料件，也就是报废的制品，当然是不允许存在的。

［例1-22］　外开手柄是轿车门上的手柄，如图1-23所示。熔体是由下方的点浇口自下而上逆向絮流失稳进行填充，注塑件会产生流痕、缩痕、填充不足、银纹和明显的熔接痕等缺陷。由于手是要经常握拿外开手柄的，外开手柄上是不允许有模具结构痕迹的存在。外开手柄又是人们经常要直视的制品，更不允许它存在各种成型加工的缺陷了。

注塑件上的外观和缺陷要素，是影响模具结构的重要因素。由于人们对塑料件视觉和手感的重视及保护与注塑件相连软质材料的需要，不允许塑料件存在模具结构和成型加工痕迹应该是可以理解的。那么，在制订注塑模结构方案时，就必须充分地考虑到注塑件特定表面外观要素对模具结构的影响。注塑件特定表面上模具结构成型痕迹不允许存在。那么，注塑件上的缺陷（即弊病）除了是影响制品美观的因素，还是影响制品强度、刚度、变形和变性的因素，更是不允许存在的。要满足注塑件上的外观要求，只需要将注塑件上所要求的特定表面模具结构痕迹转移到其他表面上即可。而要解决注塑件上的缺陷（即弊病），则需要采用缺陷预期分析和试模的方法，找到缺陷产生的原因，再制订出去除缺陷的措施。