轎車(chē)的塑料零部件,如線圈骨架、基座、保險絲盒、燈座、片式熔斷器、中(zhōng)央配電盒、護套、推動架、簧片排組件及外(wài)罩等大(dà)都采用注射成型，由于這些塑料件本身具有較高的設計精度，使得對這些塑料件不能采用常規的注射成型，而必須采用精密注射成型工(gōng)藝技術。爲了保證轎車(chē)精密塑料件的性能、質量與可靠性，注射成型出質量較高、符合産品設計要求的塑料制品，必須對塑料材料、注塑設備與模具及注塑工(gōng)藝不斷進行改進。 
    一(yī)、影響精密注塑的主要因素 判定精密注塑的依據是注塑制品的精度，即制品的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。要進行精密注塑必須有許多相關的條件，而最本質的是塑料材料、注塑模具、注塑工(gōng)藝和注塑設備這四項基本因素。設計塑料制品時，應首先選定工(gōng)程塑料材料，而能進行精密注塑的工(gōng)程塑料又(yòu)必須選用那些力學性能高、尺寸穩定、抗蠕變性能好、耐環境應力開(kāi)裂的材料。其次應根據所選擇的塑料材料、成品尺寸精度、件重、質量要求以及預想的模具結構選用适用的注塑機。在加工(gōng)過程中(zhōng)，影響精密注塑制品的因素主要來自模具的精度、注塑收縮，以及制品的環境溫度和濕度變化幅度等方面。 7 X" |9 f- z0 G% p
    在精密注塑中(zhōng)，模具是用以取得符合質量要求的精密塑料制品的關鍵之一(yī)，精密注塑用的模具應切實符合制品尺寸、精度及形狀的要求。但即使模具的精度、尺寸一(yī)緻，其模塑的塑料制品之實際尺寸也會因收縮量差異而不一(yī)緻。因此，有效地控制塑料制品的收縮率在精密注塑技術中(zhōng)就顯得十分(fēn)重要。
    模具設計得合理與否會直接影響塑料制品的收縮率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收縮率求得的，而收縮率則是由塑料生(shēng)産廠家或工(gōng)程塑料手冊推薦的一(yī)個範圍内的數值，它不僅與模具的澆口形式、澆口位置與分(fēn)布有關，而且與工(gōng)程塑料的結晶取向性(各向異性)、塑料制品的形狀、尺寸、到澆口的距離(lí)及位置有關。影響塑料收縮率的主要有熱收縮、相變收縮、取向收縮、壓縮收縮與彈性回複等因素，而這些影響因素與精密注塑制品的成型條件或操作條件有關。因此，在設計模具時必須考慮這些影響因素與注塑條件的關系及其表觀因素，如注塑壓力與模腔壓力及充模速度、注射熔體(tǐ)溫度與模具溫度、模具結構及澆口形式與分(fēn)布，以及澆口截面積、制品壁厚、塑料材料中(zhōng)增強填料的含量、塑料材料的結晶度與取向性等因素的影響。上述因素的影響也因塑料材料不同、其它成型條件如溫度、濕度、繼續結晶化、成型後的内應力、注塑機的變化而不同。
    由于注塑過程是把塑料從固态(粉料或粒料)向液态(熔體(tǐ))又(yòu)向固态(制品)轉變的過程。從粒料到熔體(tǐ)，再由熔體(tǐ)到制品，中(zhōng)間要經過溫度場、應力場、流場以及密度場等的作用，在這些場的共同作用下(xià)，不同的塑料(熱固性或熱塑性、結晶性或非結晶性、增強型或非增強型等)具有不同的聚合物(wù)結構形态和流變性能。凡是影響到上述"場"的因素必将會影響到塑料制品的物(wù)理力學性能、尺寸、形狀、精度與外(wài)觀質量。
    這樣，工(gōng)藝因素與聚合物(wù)的性能、結構形态和塑料制品之間的内在聯系會通過塑料制品表現出來。分(fēn)析清楚這些内在的聯系，對合理地拟定注塑加工(gōng)工(gōng)藝、合理地設計并按圖紙(zhǐ)制造模具、乃至合理選擇注塑加工(gōng)設備都有重要意義。精密注塑與普通注塑在注塑壓力和注射速率上也有區别，精密注塑常采用高壓或超高壓注射、高速注射以獲得較小(xiǎo)的成型收縮率。綜合上述各種原因，設計精密注塑模具時除考慮一(yī)般模具的設計要素外(wài)，還須考慮以下(xià)幾點：①采用适當的模具尺寸公差；②防止産生(shēng)成型收縮率誤差；③防止發生(shēng)注塑變形；④防止發生(shēng)脫模變形；⑤使模具制造誤差降至最小(xiǎo)；⑥防止模具精度的誤差；⑦保持模具精度。
    二、防止産生(shēng)成型收縮率誤差 由于收縮率會因注塑壓力而發生(shēng)變化，因此，對于單型腔模具，型腔内的模腔壓力應盡量一(yī)緻；至于多型腔模具，型腔之間的模腔壓力應相差很小(xiǎo)。在單型腔多澆口或多型腔多澆口的情況下(xià)，必須以相同的注塑壓力注射，使型腔壓力一(yī)緻。爲此，必須确保使澆口位置均衡。爲了使型腔内的模腔壓力一(yī)緻，最好使澆口入口處的壓力保持一(yī)緻。澆口處壓力的均衡與流道中(zhōng)的流動阻力有關。所以，在澆口壓力達到均衡之前，應先使流通均衡。由于熔體(tǐ)溫度和模具溫度對實際收縮率産生(shēng)影響，因此在設計精密注塑模具型腔時，爲了便于确定成型條件，必須注意型腔的排列。因爲熔融塑料把熱量帶入模具，而模具的溫度梯度分(fēn)布一(yī)般是圍繞在型腔的周圍，呈以主流道爲中(zhōng)心的同心圓形狀。 
    因此，流道均衡、型腔排列和以主流道爲中(zhōng)心的同心圓狀排列等設計措施，對減小(xiǎo)各型腔之間的收縮率誤差、擴大(dà)成型條件的允許範圍以及降低成本都是必要的。精密注塑模具的型腔排列方式應滿足流道均衡和以主流道爲中(zhōng)心排列兩方面的要求，且必須采用以主流道爲對稱線的型腔排列方式，否則會造成各型腔的收縮率差異。
    由于模具溫度對成型收縮率的影響很大(dà)，同時也直接影響注塑制品的力學性能，還會引起制品表面發花等各種成型缺陷，因此必須使摸具保持在規定的溫度範圍内，而且還要使模具溫度不随時間變化而變化。多型腔模具的各型腔之間的溫差也不得發生(shēng)變化。爲此，在模具設計中(zhōng)必須采取對模具加熱或冷卻的溫度控制措施，且爲了使模具各型腔間的溫差盡量縮小(xiǎo)，必須注意溫控-冷卻回路的設計。在型腔、型芯溫控回路中(zhōng)，主要有串聯冷卻與并聯冷卻兩種連接方式。
    從熱交換效率來看，冷卻水的流動應呈紊流。但是在并聯冷卻回路中(zhōng)，成爲分(fēn)流的一(yī)條回路中(zhōng)的流量比在串聯冷卻回路中(zhōng)的流量小(xiǎo)，這樣可能會形成層流，而且實際進入每條回路中(zhōng)的流量也不一(yī)定相同。由于進入各回路的冷卻水溫度相同，各型腔的溫度也應相同，但實際上因各回路中(zhōng)的流量不同，且每條回路的冷卻能力也不相同，緻使各模腔的溫度也不可能一(yī)緻。采用串聯冷卻回路的缺點是冷卻水的流動阻力大(dà)，最前面的型腔入口處的冷卻水溫度同最後型腔入口處的冷卻水溫度有明顯的差别。冷卻水出入口的溫差因流量的大(dà)小(xiǎo)而變化。對于加工(gōng)轎車(chē)塑料件的小(xiǎo)型精密注塑模具而言，一(yī)般從降低模具成本考慮，采用串聯冷卻回路較适宜。如果所使用的模溫調節控制儀(機)的性能能在2℃内控制冷卻水的流量，則各型腔的溫差最大(dà)也可保持在2℃範圍内。
    模具型腔和型芯應有各自的冷卻水回路系統。在冷卻回路的設計上，由于從型腔和型芯上所攝取的熱量不同，回路結構的熱阻力也不一(yī)樣，型腔與型芯入口處的水溫會産生(shēng)很大(dà)的溫差。若采用同一(yī)系統，冷卻回路設計也較困難。一(yī)般轎車(chē)塑料件用的小(xiǎo)型注塑模具型芯都很小(xiǎo)，采用冷卻水系統有很大(dà)的困難。如有可能，可以采用被青銅材料制造型芯，對實心铍青銅型芯則可采用插入式冷卻的方法。另外(wài)，在對注塑制品采取防止翹曲的對策時，也希望型腔與型芯之間保持一(yī)定的溫差。因此設汁型腔與型芯的冷卻回路時應能分(fēn)别進行溫度的調節和控制。 
   三、模具精度的保持 爲了保持在注塑壓力、鎖模力下(xià)的模具精度，設計模具結構時必須考慮對型腔零件進行磨削、研磨和抛光等加工(gōng)的可行性。盡管型腔、型芯的加工(gōng)已經達到高精度的要求，而且收縮率也同所預計的一(yī)樣，但由于成型時的中(zhōng)心偏移，其所成型的制品内側、外(wài)側的相關尺寸都很難達到塑料零部件的設計要求。爲了保持動、定模型腔在分(fēn)型面上的尺寸精度，除了設置常規模具所常用的導柱、導套定中(zhōng)心外(wài)，還必須加裝錐形定位銷或楔形塊等定位副，以确保定位精度準确、可靠。 
    制作精密注塑模具的材料要選擇力學性能高、熱蠕變小(xiǎo)的優質合金工(gōng)具鋼，制作型腔、澆道的模具材料要選擇經過嚴格熱處理的硬度高、耐磨性好、耐腐蝕性強、抗熱變形的材料，同時還要考慮機械加工(gōng)、電加工(gōng)的難易性和經濟性。爲防止發生(shēng)時效變化而改變模具的尺寸精度，必須在設計模具時規定降低模具材料熱處理的殘存奧氏體(tǐ)組織的回火(huǒ)處理或低溫處理。 對精密注塑模具的易損零件，尤其是型腔、型芯等易損件，要在設計時考慮修理的可能性，以保持模具維修後仍具有較高精度。
    四、結語 精密注塑技術是轎車(chē)塑料零部件的主要和關鍵生(shēng)産技術，而精密注塑模具的設計是這項生(shēng)産技術的主要部分(fēn)，合理地設計精密注塑模具是獲得精密制品的基礎和必要前提。通過合理地确定模具的尺寸與公差、采取防止注塑制品産生(shēng)收縮率誤差、注塑變形、脫模變形、溢邊等，以及确保模具精度等技術措施，并采用正确的精密注塑工(gōng)藝、适用的工(gōng)程塑料材料和精密的注塑設備，使之達到最佳的匹配，對于提高轎車(chē)精密塑料件的質量、可靠性和性能，降低生(shēng)産成本，提高生(shēng)産效率具有十分(fēn)重要的意義。