[精华回顾]手机外壳带金属嵌件变形的原因及对策

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1、案例：手机外壳带金属嵌件变形的原因及对策

在前面的博客《经典案例——注塑变形的调机方法》一文中曾经提到一个案例，通过校正钢片及降压保压法得到了较好的解决。

现在问题又来了，在实践中，很多带金属嵌件（钢片）的模具在注塑中，变形的问题无法通过降压保压法来克服。

现在看另一个案例。

先看图片，说明：

1、冷流道，1出1；三板模，4点针点浇口（见图中4个红色圆点）；注塑材料为PC（未加纤）；产品尺寸为长110mm，宽55mm；

2、工艺：料温料温265℃，模温：定模70～80℃，动模：90℃；

3、中间嵌件为钢片，厚度为0.3mm。

问题：产品变形，最大变形量为1.5mm左右，不合格。需要用治具定型。

图1 正面（4个红点为针点浇口）

图2 反面

图3 产品变形图（图中红线是人为添加，产品变形参照用）

图4 钢片

情况说明：

如果不放金属冲压片产品不变形，如果放金属冲压片则产品出现变形（见图3），注塑工艺基本上无法改善，需要采用治具定型。

原因分析：

常温下放入金属片，可以认为在注塑过程中金属片是不收缩的，而PC的收缩率平均为0.6%，相当于产品塑胶部分有0.66mm的收缩量。塑料的收缩导致了金属片的弯曲变形，这是最主要的原因。

采取的对策：

对策1：加热金属片

目的：增大金属片的收缩率，减少金属与塑胶收缩率的差，减少变形。

方法：将金属片加热到80℃再放出到模具中注塑，观察产品的变形情况。

结果：产品变形量明显比不加热的变形量小，但变形没有完全消除。

缺陷：金属片之所以加热到80℃而不是更高的温度，一方面是温度高了金属片会变黑，另一方面是温度高很烫手，很难放到模具中，

操作起来很不方便。

结论：加热金属片有效果，但操作起来不方便，放弃。

对策2：浇口由4点变6点

目的：增加浇口便于型腔压力的传递，增加塑胶部分的密实程度，减少金属与塑胶收缩率的差，减少变形。

方法：增加2个针点浇口，如图1中间的两个蓝色点。

结果：产品变形量不是太明显。

缺陷：增加两个针点浇口后，水口重量增加了5克，导致水口比例增加，而效果不明显。

结论：增加2个浇口对塑胶部分收缩率的降低贡献不明显，效果不理想，放弃。

对策3：采用加纤料

目的：减少塑胶部分的收缩率，减少金属与塑胶收缩率的差，减少变形。

方法：用PC+10%GF；PC+20%GF；PC+30%GF三种原料注塑。

结果：产品变形量随着材料加纤量的增加而减小，PC+30%GF的材料注塑的产品可不用需治具定型，合格。

缺陷：产品尺寸变大，与后壳装配稍困难，需要重新注塑尺寸偏大的后壳与之配套。

结论：改用PC+30%GF的材料效果最为理想。

下表为加纤量不同材料的收缩率。

从上表也可以看出，不加纤的材料收缩率是加纤30%的收缩率的3倍。

事后将试模的结果与模具设计师进行了沟通，模具设计师讲，因为模具设计前没考虑到这些问题，模具设计的收缩率是按0.6%来设计的，如果现在改成加纤30%的料，变形问题是可以得到解决，但可能会出现装配方面的问题。

这次试验，对模具设计提供了很好的依据，下次模具设计的时候，带金属片的模具采用PC+30%GF，收缩率按0.25%设计，其它部件仍按0.6%来设计，这样就不会出现装配上的问题。已经完成的模具变形的问题，还是通过注塑工艺调整及治具定型的方法来纠正。

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