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1、玩具设计师基础知识（上册）第七章 制作工艺的基础知识第三节 塑胶玩具的制作工艺单元一 塑胶玩具的构成一、概述：塑胶玩具按其材质的构成主要包括以下几类物料：1、塑胶类： 主体部分大身、主体、车箱等传动部分齿轮、车轮、车胎、轴等2、五金类： 联结体轴、铆钉、弹弓、垫圈、电池片、螺丝。3、电子类： 控制部分马达、PCB、电阻、电容、IC、导线等。（在电子遥控玩具中使用普遍）4、辅料类： 辅助物料润滑油、胶水 、海棉、丝带、贴纸、绳等。按塑胶玩具的物料组成，其生产流程如表所示：胶件装饰夜饰胶件注塑入库备 料五金加工检验装配PCBA加工其它材料二、主要工序简介：（一）、塑胶零件的成形注塑成形是塑胶加工中
2、普遍采用的方法，它适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，塑胶玩具的大部分零件是通过注塑成形而生。合格的注塑制品，必须要有设计合理的、制造精良的模具，还需要与之相配套的先进的注塑机以及合理的加工工艺，它们缺一不可。1、注塑机的基本结构（见下图） 1）注射装置2）锁模，脱模装置3）液压传动和电器控制系统7-17-22、注塑机的规格及主要技术参数注塑机的规格各国尚未有统一的标准，有的以注射量为主参数；有的以锁模力为主参数；国际上趋向以锁模力/注射容量作为主要参数；我国采用注射量表示注塑机的规格。注塑机的技术参数包括：最大注塑量，最大注塑压力，锁模力，成型面积，开模行程，安装厚度等（祥见下表）：ABC
3、螺杆直径mm364045注射容量（理论）cm3173214270注射重量（PS）g157195246注射压力MPa197160126注射行程mm170螺杆转速r/min0-180料筒加热功率KW9.3锁模力KN1200拉杆内间距（水平垂直）mm410410允许模具厚度（最大）mm430允许模具厚度（最小）mm150移模行程mm350模板开距（最大）mm780液压顶出行程mm120液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电机功率KW11油箱容积1210机器尺寸（长宽高）m4.921.331.95机器重量t4最小模具尺寸（长宽）mm290290模具平行度模具厚度150-160mmm50160-2
4、50mmm60250-400mmm80400-430mmm1003、注塑工艺流程（下图）产品检查首件确认入库色粉配制生产配料参数设置上落模 QC巡检 NG 4、注塑参数与常见缺陷注塑是一个周期性循环过程，每个循环内要完成模具关闭、填充、保压、冷却、模具打开、顶出制品等操作。其中，注塑、保压和冷却是关系到能否顺利成型的三个关键环节，注塑的工艺参数包括：注塑压力、注塑时间、注塑温度、注塑速度、保压时间、冷却时间等，任何一个参数的变化均会影响到产品的质量。下表是常见塑胶成型缺陷与注塑参数的关系：原因缺陷种类注塑机的因素模具的因素塑料的因素塑件有黑斑或黑液1 料筒中有焦黑的材料2 料筒有裂痕3 柱塞磨
5、损4 料筒温度过高5 料斗附近不清洁1 型腔内有油2 从顶出装置中渗入油1 润滑剂不足2 不清洁表面不光洁1 料筒加热不均匀2 喷口过细3 料筒温度过高或过低4 塑料供给不足5 喷射速度过大或过小1 模具温度过低2 浇口或流道过狭3 没有冷料井4 排气孔不良5 型腔粗糙度不够低1 未干燥处理2 含有挥发性物质3 塑化不均匀瘪形1 压力不足2 温度过高3 压制时间短4 供料不足5 注射速度太慢6 喷口过细1 模具冷却不够2 浇道过狭或过浅3 塑件壁厚不均匀过软溢料1 注射压力过高2 闭模力不足3 料筒温度过高1 分型面不平2 有杂物贴在分型面上流动性不好塑料成型不完整1 机器压力过低2 料筒温度
6、过低3 料筒或喷口被堵塞4 喷口太小5 送料漏斗被堵塞6 进产速度不正常1 进料口选择不当2 没有排气孔或排气孔不良3 流道太狭4 模具温度过低5 模具加油过多6 塑件有很薄的壁1 过早硬化2 润滑剂不足气泡或烧焦1 喷射速度太快1 没有排气孔或排气孔不良1 流动性差2 没有干燥处理3 含有挥发性物质拼缝线1 料筒加热不均匀2 喷口温度过低3 压力不足4 喷射速度太慢1 没有排气孔或排气孔不良2 模具温度过低3 流道过狭或过浅1 硬化过快2 润滑剂不足浇口或塑件紧缩在模具内1 压力太高2 塑料供给量太多1 喷口和模具进料口吻合不服贴2 喷口直径大于进料口直径3 浇道壁和型腔光洁度不够4 模具温
7、度过高润滑剂不足（二）、塑胶零件的装饰（略，详见第六章第二节 塑胶玩具的表面处理）产品检查包装生产首件确认 QC巡检排拉调油备料执色/修补喷油移印丝印 NG （三）、五金零件的制作指导文件制作备料样品确认打板确认设计模具图调试模具技术部门提供图纸及样品产品检验生产包装 QC巡查模具制造 塑胶玩具所使用到的五金件主要有轴类及片类。轴类大多使用线材，一般剪切加工，较高精度时可用车削加工，更高精度时可考虑磨削加工。片类零件多采用冲压加工，常用设备为冲床。（四）、PCBA的制作PCBA是电控玩具的大脑和心脏。它的主要生产流程如下：邦 定测试SMD制作 N插 件 G备 料QC检验入库生产资料过 锡维修1
8、、SMD生产。随着电子时代的飞速发展，高速贴片机的大量使用代表着生产力的一次质的飞跃。它不但具有微型化，高传输，自动化的特点，更实现了简化生产，降低成本，提高效益的目的。SMT贴装机（贴片机）的基本结构供料系统（提供要贴装的元器件）计 算 机控 制 系 统贴装头吸放头（放到相应的位置）电路板定位系统（二维平面移动平台）7-42、回流焊接作业是SMD元件印锡浆焊接的主要方法。回流焊接工艺过程就是液态无铅合金锡料对被焊金属表面的润湿过程，包括预热、保温、回流、冷却四个阶段。其工作原理是粉末状的焊料加上液态粘合剂而成的具有一定流动性的糊状膏体，将元器件粘合在PCB板上，通过加热使焊膏中的锡料熔化而再
9、次流动，将元件焊接到PCB板上。 红外 SMT板 传送带冷却区 焊接区 预热区30分钟 100-160 3分钟7-57-6在日常的生产中，影响回流焊接的质量主要有以下几个方面：（1）焊膏由于焊膏是回流焊接中最重要的工艺材料，除了合理选用，还要正确使用，比如：在有效期内要在3-10冷藏下保存，但禁止冷冻保存。冷藏取出后，不可直接开启，要让其自然回温至室温，切勿强制加温。回置室温后要用搅拌器搅拌1-3分钟后才可使用。焊膏印刷后几小时内应贴上元件。未用完焊膏不能和未用过的焊膏混在一个瓶子内。（2）印刷合理选用网板，用前要清洗，保持干净。印上PCB的焊膏要适量，不可过多或过少，且要均匀。合理选用刮刀，
10、注意印刷时的刮刀压力、速度及角度。注意印刷后的脱板速度。（3）再流焊接选用合适的焊接设备。根据焊膏及PCB的特性，确定合适的温度曲线（根据焊料的不同而有所区别），通常由下列步骤完成： NO是否为目标值开始炉内实际温度测定确定传送速度设定各温区 温 度结束 YES重测炉内温度重新设定温区温度是否为目标值（4）一些典型回流焊缺陷不良现象主要原因焊膏未熔化温度曲线设定不当，回流温度及时间不够贴片与回流焊之间间隔时间太长，导致焊膏中助焊剂活性丧失焊膏质量问题焊膏桥连焊盘上焊膏过剩焊膏印刷精确度欠缺焊膏发生冷坍塌或热坍塌焊料有残渣焊膏逸出污染或变质预检温度过多，调整温度曲线元件错位或翘立（曼哈顿现象）元件两端不同步湿润预检温度及时间不恰当焊膏不合要求3、波峰焊接作业是SMD元件印红胶及插件元件焊接的主要方法。它的工作原理是：将组装件与熔化焊料的波峰接触，以形成高质量之焊点。7-7影响波峰焊接效
