注塑模具工藝中:最難製造的透明面板,你知道嗎

由於塑料具有重量輕、韌性好、成型易和成本低等優點， 因此在現代包裝業和日用產品中，越來越多用塑料代替玻璃，特別應用於光學儀器和包裝工業方面，發展尤為迅速。

透明塑料由於透光率要高，必然對塑料製品表面質量要求嚴格，不能有任何斑紋、氣孔、泛白。霧暈、黑點、變色、光澤不佳等缺陷，因而在整個注塑過程中對原料、設備、 模具、甚至產品的設計，都提出了嚴格的要求。

其次由於透明塑料多為熔點高、流動性差，因此為保證產品的表面質量，往往要對模具溫度、注射壓力、注射速度等工藝參數作細微調整，使注塑時既能快速充滿模腔，又不會產生內應力而引起產品變形和開裂。

常見的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯（即俗稱亞加力或有機玻璃，代號 PMMA）、聚碳酸酯（代號 PC）， AS，PS 等，本文以電子血壓計透明面板（鏡片）為例，介紹透明塑件模具設計的要點。

圖1

1 塑件分析

電子血壓計透明面板產品圖如圖 1 所示，產品長寬尺寸為 55.07mm*43.01mm，最大厚度 3.5mm， 塑件的一側有兩個圓弧缺口，小端各有一個小圓孔和長孔， 邊緣有一個 1mm 厚的小凸臺， 塑件正面的矩形線為絲印邊界線，矩形孔內不絲印，孔外整體絲印。塑件材料為 PMMA， PMMA 作為一種透明塑料，透光率高， 但是流動性差，注塑工藝難度大，不良的注塑會使產品內部存在應力， 注塑時很難發現， 但在後續的絲印工序中極易破裂，造成損失。

圖2

3. 模具設計要點

1. 根據產品的大小和厚度，以及注塑機的射膠量，確定模穴數。 血壓計透明面板為了流道平衡， 一般開一模兩穴， 尺寸較小時，最多可以開四穴， 這和注塑機的最大射膠量沒有什麼關係，主要是模穴超過 4 穴時，注塑機調機困難，不良率增加。

2. 分型面的選擇，製品形狀簡單，分型面一般沿塑件邊緣選擇將塑件留在動模。檢查塑件邊緣的脫模斜度， 脫模斜度要足夠大， 分型面處有無小 R 等。

3. 進膠點的選擇很重要， 注塑 PMMA 材料的模具，流道要彎曲成 S 型， 流道末端並設計較長的冷料穴， 生產時很容易調氣紋和熔膠痕。 澆口選擇在塑件的大端，這樣塑膠容易充滿型腔，在兩個孔位合膠線最不明顯。

PC 料的流道需要短而粗，這是兩種透明料模具設計的不同點。 流道和進膠口的設計，流道開梯形，進膠口開扇形，流道要拋光得非常光亮。

圖3

4. 排氣位置的設計，一般透明鏡片是不許有頂針痕，都要開輔助流道來幫助頂出，這個流道同時起排氣作用，一般堅持一個原則，有角落過度的地方就要有排氣。

5. 鋼材的選擇，一般產量在 10 萬以內的，可用日本正產的 NAK80 就可以了，如果產量很大，就必須選用 S136或法國產 SMV3W 高鏡面熱處理鋼材，熱處理到 HRC48-52，再精加工後拋光，效果非常好。

6. 塑件的頂出，透明塑件一般不允許設計頂針， 塑件的頂出在澆口位置設計了頂針，在塑件的小端的小凸臺處，延長了膠位， 增加了一個頂針，在兩個頂針的頂出下，塑膠順利脫模。

圖4

7. 冷卻系統設計，模具前後模都設計了獨立的冷卻系統，保證注塑時調整注塑參數。

8. 主流道正對的冷料井，必須設計成 Z 型拉料杆，不可設計倒扣拉料。因為冷料井處如果設計了倒扣， 頂出時會產生膠粉， 對於透明件， 這樣設計是不允許的。

9. 對於三板模的透明產品，為了避免膠粉進入型腔，儘可能不要設計尼龍扣開模，採用機械式扣機最佳。

10. 水口的剪斷，批量大時，需要設計小治具，在手動衝床上衝掉水口。 批量較小時也可以用電熱剪鉗手工剪掉水口。

圖5

結束語

通過試模後的生產表明，模具設計合理，完全達到了式樣書的要求。 可供透明模具設計時參考。

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