1.1壁厚的缩水

由于塑料的固有特性，在注塑成型冷却后，会存在一定程度收缩的情况。塑料外壳的收缩变形主要在厚壁的外表面产生凹痕，对大制件而言，外壳翘曲的现象更为常见，例如外观平直且面积大的加湿器外壳翘曲变形，多柱子结构的风扇底座表面缩水变形等。塑料材料由于其体积存在收缩的特性，导致厚壁处表面的原料出现拉入的现象。因此，成品表面就会出现凹陷的痕迹。对成品外观面而言，缩水是最为常见的不良现象，而且主要发生在壁厚处。实践证明，如果注塑压力出现下降，收缩的机率就会增大。

1.2外壳的局部缩水

在外壳变形中，最常见的是外壳件内部结构特征引起的变形，例如螺丝柱、加强筋和支座等引发的外表面缩水变形。其原因主要是外壳局部壁厚不均匀，导致壁厚且大区域的冷却收缩时间延长。在冷却的过程中，这些部位会对周围的壁面产生拉扯的内应力，使局部存在缩水的情况而导致了凹痕的生成。而材料的选择也非常重要，实践经验表明，外壳材料选用收缩率高的PP比选用收缩率低的ABS或HIPS更难控制缩水变形的情况。然而，尽管在结构特征设计方面的要求比较高，但是PP具有明显的成本优势，对外观质量没有特别要求的外壳制件一般也会采用PP代替ABS、HIPS注塑成型。

1.3扁平外壳翘曲变形

外壳冷却是一个特殊的过程，外壳两端的冷却速度会比中心区域的冷却速度快一点，而接近外壳中心处的离形腔的冷却速度是最慢的。因此，在热量释放中，离形腔是最慢的，两端材料虽然已经固化，但随着外壳中心处熔体的冷却，外壳整体的收缩还会继续存在。又由于尖角之间的平面只可以进行单侧冷却，使得两端的强度低得多。外壳中心处的塑料材料出现的冷却收缩，会将两端材料间已经冷却的表面产生向内拉的应力，导致注塑件的表面产生凹沉，也就是外壳的翘曲变形了。研究发现，凹沉的程度与制件的尺寸和收缩率成正比的关系。由于PP的收缩率为1.6%，而ABS和HIPS为0.5%，正是这个原因，使得PP外壳件的变形会比ABS、HIPS外壳件的变形相对严重。

2.解决外壳翘曲变形的方法

2.1缩小流动距离

翘曲变形与流动距离有直接的关系，例如从浇口流动到制件末端的时间越短，在充模时冻结层的厚度就会减薄，内应力会得到大大降低，如此翘曲变形发生的几率就会减少。

2.2注塑模的冷却情况

注塑模在冷却过程中要注意型芯和型腔温度的平衡性，确保两者的温差要相对平衡，这样就可以有效控制变形的情况。另外，塑件各侧的温度要尽量保持一致，即模具在冷却时，型芯、型腔各处的温度要尽量保持均匀一致，这样就可以使各处的收缩更加均匀，变形情况就得到有效的控制。

3.解决外壳局部缩水的方法

3.1防缩水原则是壁厚均匀一致

为了保证制件的壁厚均匀一致，就要确保壁厚的变化要控制在1：2之间，而且要避免存在突变和截面厚薄悬殊的设计，否则料厚不均就会导致收缩发生，突变处的开裂和表面出现缺陷的现象。通常关于ABS、HIPS和PP材料的壁厚一般为0.7~3.5MM，而在实际的应用中通常会取1.8~2.5MM，对于有凹凸止口配合的位置一般会取2.2~2.3mm。胶件的壁厚与胶件的类型和胶件尺寸的大小成正比的关系。

在设计模具时对一些不必要的厚度应该去除，这样就可以保证成型品壁厚的均匀性。由于容易冷却的地方固化性比较强，导致冷却慢的部位的原料出现移动的现象，所以壁厚处的成型温度如果过高，在筋骨处或凸起处的反面容易发生缩水的现象。因此根据这个原理，在设计时可以在保证不影响成品品质的情况下来做好控制缩水，即采用降低成型的温度和模具的温度来控制原料的收缩。但又两点值得注意：一，成型机射出时间短的话就会造成模具温度比较高，那么就会对模具冷却均匀性造成影响；在脱模时就会有困难，例如打开模具时成品附在动模脱模，存在顶出、顶破甚至顶凸成品的情况。如果模具的质量不好，还会有粘在静模的情况存在。另外，如果模具的排气不良或没有设置排气槽，脱模时也会有困难。二，射出的压力过高，会导致变形增大，造成收缩不均匀，最终影响了脱模；但是如果收缩过度的话，模模就会粘在动模上，影响脱模，所以调节好模具的温度，必须使其保持最佳的模温才可以有效地解决脱模不顺的问题了。正常情况下，动模的模温要比静模的模温高5℃—10℃，因此如果灌嘴和胶口的中心不对称的话，即孔偏移或灌嘴的孔径大于胶道的孔径，都会造成脱模困难。

3.2加强筋条的设置

加强筋的主要作用是增加塑料件的强度和刚度，达到不增加塑料件的厚度而满足强度要求。为了有效防止翘曲变形和装配错位，在塑料件上要适当设置加强筋。为了避免塑料件因受到较大弯矩或冲击负荷时筋部受力破坏，加强筋的形状、尺寸及高度不宜设置得过大（一般不大于30mm）。实际经验表明，通过多设一些高度较低的筋来代替较高的筋可以得到较均匀的增强效果。

3.3柱套结构的强度

柱套结构的强度要足够大，为了防止缩水，与表面接触的根部圆角需要适当增加。

3.4柱子的设置位置

柱子的设置位置非常重要。例如，如果柱子设置在斜面上，会导致斜面的胶厚不均匀，缩水变形就无法避免。所以，为了控制缩水变形，就应将柱子设置在平面上。如果柱子不得不设置在斜面或弧面上，那么胶位就要掏空以便达到均匀或者直接做成火山口。

3.5螺丝柱设计的适用材料

适合采用火山口法的材料主要是一些收缩率不太大的材料，例如HIPS、ABS。适用斜顶掏胶法的材料主要是一些收缩率较大的材料。加入纤维状如玻纤等可大大降低收缩，加滑石粉也不错，碳酸钙也有一定的效果。加这些填充的时候配合加南京塑泰的马来酸酐接枝相容剂来提高结合和分散，更有效地减小收缩。

外壳部件的外观质量要求通常都是比较高的。为了同时保证螺丝柱的强度和产品的外观质量，就需要通过采用斜顶掏空螺丝柱的办法处理。这种办法采用在PP外壳和HIPS装饰面板是最为常见的。但在实际设计中需要注意三个要点：一是连接外观表面加强筋的厚度必须≤1/2S；二是必须确保斜顶和螺丝柱有足够的强度；三是为了预防斜顶顶出时粘模，斜顶胶位的脱模斜度需保证≥5 o。

3.6 避免突变和截面厚薄悬殊的设计

如果外壳注塑件平面中间的凹位过深，在实际成型时注塑件就会产生拱形变形的情况，所以在设计中，为了控制拱形变形就要减小凹位的深度而且确保壁厚尽量均匀。

4 结论

由此可知，在实际设计工作中，为了有效地控制家电塑料外壳件的缩水变形，需要考虑避免缩水变形的结构。通过设置结构上的对应措施，可使塑料件在相同用料和工艺条件下，减少缩水变形发生的几率，有效地降低加工难度和节省加工成本返回搜狐，查看更多

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