玩具设计师基础知识

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：联结体一一轴、铆钉、弹弓、垫圈、电池片、螺丝。3、 电子类：控制部分一一马达、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：备料装配 -EF5-3滸弍注时九欝琨1wr !tS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普遍采用的方法，它适

2、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 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螺杆直径mm3640

3、45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X垂直）mm410X 410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X宽X高）m4.92 X 1.33 X 1.95机器重量t4最小模具尺寸（长X宽）mm290X 290模 150-160mmm50模具平行度具 1

4、60-250mmm60模具平仃度育厚 250-400mmm80度 400-430mmm1003、注塑工艺流程（下图）NG4、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柱塞磨损4料筒温度过高5料斗附近不清洁1型腔内

5、有油2从顶岀装置中渗入油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

6、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）喷油丝印NG一执色/修补（三）、五金零件的制作技术部门及样品提供图纸塑胶玩具所使用到的五金件

7、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。（四八 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：1、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

8、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次流动，将元件焊接到PCB板上。7-6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 C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

9、适量，不可过多或过少，且要均匀。 合理选用刮刀，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（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，调整温度曲线兀件错位或翘立（曼哈顿现象）兀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

10、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影响波峰焊接效果主要因素有：（1）、PCB工艺结构、焊盘及元器件的可焊性 要使用合格的PCB及元器件，并在保质期内使用； 尽量避免用手直接接触 PCB、元器件的焊盘，否则人体油脂及酸性物质会降低可焊性。（2）波峰焊接设备的影响不同的波峰机对 PCB的作用原理有区别，比如波峰形式、波峰宽度、波峰高度、浸入深度等都直接影响到焊接效 果，要根据PCB的焊接性质来确定用何种类型波峰机。（3）焊接工艺的影响 PCB在焊接过程中的驻留时间； 助焊剂涂层必须是均匀的且厚度受控； 选用

11、合适的预热时间及温度； 选用合适的焊接温度曲线； 减小焊接中焊料的污染。（4）波峰焊接常欠缺陷及形成影响不良现象主要原因虚焊焊接温度过低或过高传送速度快或过慢PCB设计不合理元件及PCB氧化、污染、可焊性差润湿不良元件及PCB氧化、污染、可焊性差助焊剂活性不够波峰焊接时间、温度控制不当焊料不纯焊点不完整有针孔或吹孔焊身周围氧化或有毛剌焊盘不完整引线氧化、脏污冷焊传送速度过快温度曲线设定不合理拉尖焊盘氧化污染助焊利用量少预热不当，焊接温度不当传送速度及角度不当4、超声波焊接是通过导线将贴片IC和PCB进行超声波连接的技术。使用设备为自动超声波焊线机。即邦定机其主要技术参数包括：功率、压力、焊接时间，下表为超声波焊接（BONDING ）常见缺陷及原因：问题可能出现的原因虚焊力度小或不一致的焊接压力 /功率引起的虚焊钢咀已坏或未清洁焊接污迹晶料相关的问题如焊接过程中的软质材料马达偏压失调左、右工作台冋题在USG打火过程中0轴震动焊接未粘合在USG过程中接触震动USG校正不正确造成焊位元或焊线路径污染钢咀损坏或不清洁接触感应器磨损焊接有弧坑或剥落钢咀磨损或污染晶料相关的问题如焊接过程中硬化或脆化的材料焊线太硬USG打火过程中0轴震动焊接宽度不一致在USG过程中接触震动钢嘴磨损或污染USG校正不