1.3　注塑件上的变形与错位要素分析

变形是指注塑件的形体发生了内凹、突起、翘曲、弯曲和扭曲的变化，错位是指注塑件形体的相对位置发生了位移。注塑件的变形与错位要素，是注塑件形体分析的“六要素之一”，它也是影响和决定注塑模结构方案的因素，并且是不可回避的因素。其中注塑件的变形要素会影响到注塑模分型面的选取、抽芯机构和注塑件脱模机构的结构。注塑件的错位要素会影响注塑模成型型芯与型腔的定位和导向机构的结构。若不考虑变形与错位要素对注塑模结构的影响，必将会导致注塑模结构设计的失败，特别是对薄壁型、窄薄长型、精密注塑件以及需要较大脱模力的注塑件。注塑件变形与错位要素的要求，常常不会引起人们的重视，加上注塑件图样也没有这项要求，然而这常常是造成薄壁型、窄薄长型、精密注塑件和需要较大脱模力注塑件的注塑模设计时产生失误的重要原因。对这类注塑件若不注重对注塑模结构（包括浇注系统和温控系统的设置）采取有力措施，必将会导致成型的注塑件翘曲和变形，甚至破裂，还可能会使注塑件产生内、外形的错位，其后果是造成注塑件的壁厚不一致。

如何解决好注塑件的变形和错位的问题，是注塑模设计人员必须注意和关心的问题。如果解决不好这两个问题，意味着注塑模的结构设计是失败的。当然，单纯的对注塑件只有变形与错位的事例是较少的，大多数表现是变形与错位要素与障碍体、型孔与型槽和运动与干涉等要素掺和在一起的情况。

1.3.1　注塑件变形与错位要素的内涵

注塑件有些技术要求是要依靠注塑模的结构来保证的，有些技术要求是要依靠注塑模结构构件的加工和装配精度来保证的，而有些技术要求则要依靠辅助的工艺手段和工序安排来保证。

（1）注塑件的技术要求

注塑件的零件图存在着诸多的技术要求：有使用性能上的要求；有尺寸和几何精度的要求；有装配性能的要求；有外观和包装的要求；还可能有对环境、法律及法规的要求。技术要求的内容广泛并且涉及范围也很广。但对注塑件变形与错位的要素而言，仅是指涉及与变形和错位有关的技术要求，因为只有在变形和错位技术要求的情况下，才会影响到注塑模的结构。与变形和错位技术要求相关的技术要求如下。

①平面度　是指对注塑件平面的平直度要求，它是判断注塑件平面弯曲与翘曲等变形的指标。

②直线度　是指对注塑件直线（或轴线）的要求，它是判断注塑件直线弯曲与翘曲等变形的指标。

③对称度　是指对注塑件内、外形体与中心基准线或中心基准面的对称配置的程度，它是判断注塑件内、外形体错位的指标。

（2）注塑件上几何形体尺寸及几何精度

注塑件上几何形体尺寸精度及几何形体之间的位置精度，如平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、位置度、圆跳动和全跳动等，主要是通过模具的型芯和型腔的加工精度来保证，均与注塑模的结构关系不算大，故称不上是注塑件形体分析的要素。注塑件的几何体形状精度，如圆度、圆柱度等，是可以依靠成型加工的辅助工艺手段来保证的，故也算不上是注塑件形体分析的要素。只有注塑件的平面度、直线度和对称度，才是注塑件变形与错位要素的内容。

1.3.2　决定变形与错位因素注塑件形体上的特征

决定注塑件变形的要求是平面度和直线度，而易产生变形的注塑件是薄壁件和细长薄壁件。影响注塑件变形的因素是动、定模开闭模运动；型孔抽芯运动；注塑件脱模运动时所产生的作用力和反作用力，以及注塑件在成型过程中所产生的内应力。决定注塑件变形的主要因素是注塑件结构设计；注塑件的材料和填充材料的选取；注塑件的浇注系统和注塑件成型加工参数的选择以及注塑模的结构。决定注塑件形体错位的要求是对称度，决定注塑件形体错位主要因素是对开的型腔和型面定位以及导向是否出现了偏差。

1.3.3　注塑件变形与错位要素的分析

变形与错位要素的分析，主要是从注塑件的几何公差和技术要求中去寻找，要找到注塑件上的具有平面度和直线度的要求，找到注塑件上对称度的要求。然后再寻找解决注塑件变形与错位的注塑模结构方案。对于注塑件图纸中没有变形与错位技术要求的，可能只是制图者没有提出但不是制品就不存在变形与错位技术的要求，这就需要模具设计者去了解制品在实际使用中是否具有变形与错位技术的要求。就一般规律而言，窄薄长件要注意变形的问题，具有对称性的制品要注意错位的问题，对于这类注塑件，要采取相关措施防止变形与错位的发生。

1.3.4　注塑件“变形与错位”形体分析案例

容易产生变形的注塑件，主要是指薄壁型注塑件、窄薄长型注塑件和需要较大脱模力的注塑件。任何的注塑件都会产生错位，但错位对薄壁型注塑件和精密注塑件的影响最大。这类型注塑件若有几何精度的要求，需要严加注意。即使没有提出几何精度的要求，也需要严加注意。

［例1-13］　内光栅，如图1-13所示。材料：聚酰胺6树脂（黑色），HG 2-868-1976；收缩率：0.7%；内光栅底的壁厚为1.0mm ，内外圆筒壁厚为0.9mm；外圆筒壁厚处有30×6°±5'的矩形齿，内光栅齿部不允许有飞边和毛刺的存在。该注塑件外径为，而壁厚仅为0.9mm。这是一典型的薄壁注塑件制品，加上有30个齿。注塑件脱模时，有齿的外圆筒壁的拔模力很大，脱模机构若设计不得当，将会使内外光栅产生严重的变形，甚至脱模时会将注塑件顶破裂。同时，因壁薄，30个齿也不能产生错位的现象。由此看来，这是一件典型变形与错位要素的案例。

［例1-14］　管接头与“变形与错位”要素分析，如图1-14所示。4×ϕ14mm圆柱体有错位的要求，ϕ40mm圆柱体有“变形”的要求。变形和圆柱体错位是需要模具采用相应的结构，以满足要素的成型加工的要求。

从上述六个案例中可知，薄壁和细长薄壁以及拔模力较大的注塑件是最容易产生变形的注塑件。对这些类型的注塑件，最重要的是注意其变形的问题；对于模具的结构方案而言，最重要的也是如何确保注塑件不变形的问题。影响注塑件变形的因素有注塑件分型面的选取、注塑件的侧向分型和抽芯以及注塑件的脱模形式。对于内、外形精度要求很高的注塑件，其重点是确保注塑件不错位。特别是注塑件各处壁厚较薄并且要求均匀，而精度要求很高的，这类注塑件制作的关键就是解决变形和错位的问题。注塑件“变形与错位”要素，也是影响精密注塑模结构的主要因素。