粉末注射制品的設(shè)計和常規(guī)的塑料注射成型制品或壓鑄制品的設(shè)計相似,只是由于注射成型的材料性能不同,其尺寸與收縮率不同。在設(shè)計粉末注射成型制品形狀時必須考慮到:①模具型腔必須能夠被注射料完全充滿以形成制品的全部形狀;②注射料固化必須無損于零件成型坯 ;③成型坯必須可從模具中推出且不產(chǎn)生變形并可進(jìn)行進(jìn)一步加工。
粉末注射成型制品的設(shè)計應(yīng)注意以下幾個方面:
(1)脫模斜度 為便于從模具中取出成型的制品,制品壁都應(yīng)帶有脫模斜度,脫模斜度的大小由制品形狀的復(fù)雜程度而定。為便于制作模具,一個制品上所有的脫模斜度應(yīng)盡量相同。
(2)壁厚 成型制品各處的壁厚應(yīng)盡量均勻一致,壁厚不同會導(dǎo)致成型零件扭曲,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、空洞、開裂及凹陷,另外還可能導(dǎo)致收縮不均勻、影響尺寸精度,零件壁厚[敏感詞]圓溜溜1.3~6.3mm。
(3)孔 用型芯成型孔可將橫截面減小到規(guī)定的范圍之內(nèi),獲得均一壁厚,減小材料消耗,并減少或避免切削加工。孔的方向[敏感詞]平行于模具開模方向產(chǎn)垂直于分型面。[敏感詞]采用通孔,不用盲孔,因?yàn)槌尚屯椎?型芯可支撐在兩端,而成型以便于型芯密封。
(4)加強(qiáng)筋 加強(qiáng)筋除用于增大薄壁的強(qiáng)度與剛度,避免出現(xiàn)厚截面外,還可以改善注射料的流動與限制變形。加強(qiáng)筋的厚度不得大于鄰接壁的壁厚。在結(jié)構(gòu)上需要較厚的加強(qiáng)筋時,應(yīng)用多條加強(qiáng)筋替代。加強(qiáng)筋可能導(dǎo)致鄰接壁反而產(chǎn)生凹陷、翹曲變形等。
(5)倒角與圓角 倒角與圓角的合理應(yīng)用可減小零件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力,對產(chǎn)品功能是有益的。倒角與圓角能夠避免導(dǎo)致模具開裂或磨蝕尖角,并有利于注射料注入模具型腔中,因此對于注射成型工藝過程也是有利的。對于大多數(shù)金屬粉末注射成型零件都推薦采用半徑為0.4~0.8mm的倒角。
(6)尺寸精度與表面粗糙度 粉末注射成型工藝的優(yōu)勢之一是能夠控制注射成型零件燒結(jié)時的收縮以獲得精密公差。尺寸公差一般可保持在名義尺寸的±(0.3%~0.5%)范圍之內(nèi),下限為±0.025mm,角度公差一般為0.5o。鑒于粉末顆粒的孔隙度較低,金屬粉末注射成型零件的表面粗糙度一般為Ra8μm。
其他功能性與裝飾性形狀,如標(biāo)記、滾花、零件號及型腔號之類的形狀細(xì)節(jié)都 易于在模具中成型,但不能成型于平行或接近平生一截模具開模方向的模具零件表面上。