第一步 確定產(chǎn)品的最終使用要求
第二步 產(chǎn)生初步的設(shè)計(jì)草圖
第三步 材料的初選
第四步 根據(jù)材料的性能設(shè)計(jì)部件
第五步 確定材料
第六步 從加工角度改進(jìn)設(shè)計(jì)
第七步 制樣模
第八步 模具加工
第九步 產(chǎn)品制造

第一步 確定產(chǎn)品的最終使用要求
　　全面準(zhǔn)確的分析產(chǎn)品的類型和最終用途是整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程的第一步。現(xiàn)對產(chǎn)品的性能進(jìn)行定量而不是定性的分析：
1）預(yù)測承載條件 首先必須確定承載的類型、速度、持續(xù)時(shí)間和頻率等因素。
2）預(yù)測環(huán)境條件 塑料材料的性能對環(huán)境十分敏感。必須給出制作使用時(shí)的溫度、相對濕度、化學(xué)介質(zhì)和輻射等條件，以及制作組裝和貯存環(huán)境如顏料的烘烤、清洗劑、粘合劑等對性能的影響。
3）尺寸要求
4）執(zhí)行條例與標(biāo)準(zhǔn)
5）市場要求

第二步 初步設(shè)計(jì)草圖
　　采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)部件的結(jié)構(gòu)，即三維立體設(shè)計(jì)（3D）而不是CAD繪圖。
重要的制作部位在圖中重點(diǎn)標(biāo)出 ，利用它可分清哪些功能和尺寸是設(shè)定的，哪些是可以靈活調(diào)節(jié)的。

第三步 材料的初選
第四步 根據(jù)材料設(shè)計(jì)制件
第五步 確材料
　　考慮每一個(gè)相關(guān)的因素：加工性能、產(chǎn)品性能、加工費(fèi)用等。每個(gè)性能按優(yōu)劣和重要性給與一定的比分，重要的占較大的比分，公正的按綜合性能的分?jǐn)?shù)值決定最后的選材。

第六步 從加工角度改進(jìn)制件設(shè)計(jì)
　　當(dāng)選材和初步設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)從加工工藝角度進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)方案，此時(shí)要認(rèn)真聽取模具工程師和工藝工程師的意見。研制的產(chǎn)品其幾何形狀必須具有可模塑性。作為設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮注射成型加工的各種因素對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，注塑成型的各階段分別是沖模、保壓、冷卻和頂出，每個(gè)階段隊(duì)制件的設(shè)計(jì)各有其特定的要求。

第七步 樣模實(shí)驗(yàn)
第八步和第九步 模具加工和產(chǎn) 品制造
　　符合成型工藝特點(diǎn)的設(shè)計(jì)塑件必須考慮以下幾個(gè)因素：
（1）塑料的物理機(jī)械性能，如強(qiáng)度、剛性、彈性、吸水性以及對應(yīng)力的敏感性。
（2）塑料的成型工藝，如流動性。
（3）塑料形狀應(yīng)用利于充模流動、排氣、補(bǔ)縮、同時(shí)能適應(yīng)高效冷卻硬化。
（4）塑件在成型后收縮情況及各向收縮率差異。
（5）模具的總體結(jié)構(gòu)，特別是抽芯與脫出塑件的復(fù)雜程度。
（6）模具零件的形狀和制造工藝。
聚乙烯（PE）的性能
聚乙烯（PE):抗潮性能優(yōu)良，不受多數(shù)熔媒的侵蝕，化學(xué)浸出物少。在高溫時(shí)性能不佳。
高密度聚乙烯（HDPE):密度為0.955g/cm3,常被制成固體、液體藥的容器。
1.低密度聚乙烯（LDPE）：密度為0.920g/cm3，常被制成膜、輸液瓶、滴眼劑瓶。
2、聚丙烯（PP)
聚丙烯（pp）抗潮性能優(yōu)良，不受多數(shù)溶媒的侵蝕，化學(xué)浸出物少，在低溫時(shí)性能不佳。
密度為0.910g/cm3,常用制成容器、膜。
可通過雙向拉伸、添加某些物質(zhì)以改善成品的性能。
3、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）的性能

聚對苯二甲酸乙二酯（PET）抗潮性能優(yōu)良，不受多數(shù)熔媒的侵蝕，化學(xué)浸出物少，耐沖擊性能不佳，高溫性能不好。密度為1.3g/cm3.
常被制成容器、膜、通常需加入10%纖維素以提高容器的剛性；
可通過改性（PETG）以提高材料高溫性能。
二、注塑制件的制造工藝
要設(shè)計(jì)一個(gè)塑料制件必須滿足五個(gè)步驟：
1、充模
2、加壓
3、保壓
4、冷卻
5、脫模
一、充模因素
1）澆口因素：澆口的類型、數(shù)量和位置是影響塑料制件充模過程中的重要因素之一 。
2）澆口設(shè)計(jì)影響到模塑過程中的充模、加壓、和保壓，而且對制件質(zhì)量尺寸及使用性能和外觀都有很大影響。
3）澆口方式設(shè)計(jì)采用中心開澆口，它有利于平衡流動和自然排氣，并且沒有融合線。
二 、充模取向
1)在設(shè)計(jì)中，必須認(rèn)識到幾乎所有的注塑成型塑料制件內(nèi)部都有某種程度的分子凍結(jié)取向。
2)在充模階段，隨著溶體通過注嘴、流道、澆口被注入型腔，大分子會發(fā)生取向。在充模過程中由于靠近溫度相對低的型腔和型芯壁的溶體最先冷卻，這就導(dǎo)致了在溶體與固體層界面間產(chǎn)生較高的剪切應(yīng)力，導(dǎo)致冷凍取向，這在注塑成型過程中是一個(gè)重要的問題，因此在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免生產(chǎn)過程中的難題出現(xiàn)造成注塑件成型不均勻。
3)尖銳的拐角易產(chǎn)生取向，而擴(kuò)大拐角半徑會降低殘余應(yīng)力和使用負(fù)荷所引起的應(yīng)力集中，在設(shè)計(jì)塑料制件時(shí)，理想的拐角應(yīng)為大半徑，壁厚均勻、流動過度平滑 。如圖所示：
三、充模壓力損失
與充模相關(guān)的壓力降（或壓力損失）受下面一系列因素影響：
1）材料類型 剪切流動性；熱性能；成型機(jī) ；注射加壓能力；螺桿/柱塞摩擦損失；機(jī)筒頭部和注嘴損失。
2）模具特性 熱喂料或冷喂料； 澆道、流道、澆口和型腔的幾何形狀；制造材料；排氣能力。
3）加工條件 熔融溫度和溫度分布均勻性；模具溫度和溫度分布均勻性；注射速度/充模速度及分布。設(shè)計(jì)者必須估計(jì)制件或模塑條件。
四、導(dǎo)流器、節(jié)流器與滯流
1）導(dǎo)流器和節(jié)流器
A 通過對制件的壁厚進(jìn)行局部調(diào)整，可使壓力降達(dá)到平衡，壁厚的局部增加稱之為導(dǎo)流器。
B 壁厚的降低稱之為節(jié)流器
C 節(jié)流器和導(dǎo)流器應(yīng)設(shè)計(jì)在制件壁上并逐漸變細(xì)，以盡量減少因壁厚不均勻而導(dǎo)致的質(zhì)量問題。
2）滯流/分層
許多塑料制件的壁厚實(shí)際上在各個(gè)部位是不同的，這種設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能避免。因?yàn)檫@種現(xiàn)象發(fā)生則薄壁部分充當(dāng)了不必要的節(jié)流器，如果必須采用變化的壁后時(shí)應(yīng)將變化幅度限制在最小值。
3）多型腔和群模
如果式樣�；虍a(chǎn)量較低，可用一套具有流道合模沿口的多腔群模一次性注射這些不同的制件。
如果制件產(chǎn)量很高而且穩(wěn)定，多型腔模具一般比群模更可取。
當(dāng)必須采用群模時(shí)每個(gè)部分要有各自的冷卻油路，型腔要進(jìn)行單獨(dú)的模壓溫度調(diào)整。
4）從厚到薄開澆口
如果注塑塑料制件壁厚必須變化不定，在最后的部位開澆口是較好的做法。
因?yàn)槟＞吆竦牟糠中枰獕簩?shí)補(bǔ)償，因此應(yīng)位于澆口附近 .
如果某種原因在模具的薄壁部位，則可采用內(nèi)流道或加強(qiáng)筋來保證模塑過程中加壓和保壓期間流道暢通
熔合線
在充模過程中，當(dāng)溶體流動前鋒與某些后續(xù)部分分離或匯合時(shí)就形成熔合線。
注塑制件的表面，熔合線的特征通常是肉眼可以看到的，他不僅影響美觀而且熔合線的局部機(jī)械強(qiáng)度明顯低于熔合線以外的其他部分，這對于承受動態(tài)負(fù)荷的制件來說應(yīng)引起高度重視，由于焊接區(qū)域存在斷裂問題，因此在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)必須特別注意。造成熔合線的產(chǎn)生的原因有以下：
A 不完善的分子纏繞/擴(kuò)散
B 凍結(jié)的分子取向
C 熔結(jié)表面V形缺口的存在
E 熔接界面處外來物質(zhì)或較大空障的存在
因此設(shè)計(jì)者要盡可能使流程縮短以提高焊接的強(qiáng)度，因?yàn)檫@樣可在熔接處形成合適的溶體溫度和型腔壓力。熔合線的外觀與流峰的特定匯合角度有關(guān)，如果采取熔接角度為120~150度時(shí)，熔合線便消失了。
注塑成型制件的收縮和翹曲
注塑成型工藝一般用于制造尺寸公差要求較高的制件。但是許多塑料的模壓收縮率較大，而且模壓收縮在各個(gè)方向上并不總是相同的。如果塑料材料表現(xiàn)出各向異性的收縮行為，型腔尺寸設(shè)計(jì)就不再是一個(gè)簡單的“按比例”增加的過程。同時(shí)各向異性收縮將導(dǎo)致一定程度的制作翹曲或內(nèi)應(yīng)力。
影響塑料制件尺寸的因素主要要以下幾種：
1、材料因素 無定性材料或半結(jié)晶材料、填料或增強(qiáng)劑含量及吸收水分的程度。
2、制件幾何形狀 公稱壁厚、壁厚變化、制件的總體尺寸、抗收縮性和斜度。
3、模具因素 澆口的位置、壁厚變化、流道系統(tǒng)、模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模具公差、頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和模具的彈性形變。
4、工藝因素 熔體溫度及其均一性，成型溫度及其均一性，充填、加壓以及保壓壓力，填充、加壓以及保壓時(shí)間，制件頂出溫度，合模力，成型后定型/退火。
塑件壁厚
塑料成型工藝對制件壁厚有一定的限制，而塑件的厚度應(yīng)滿足強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、重量、剛性及裝配等各項(xiàng)使用要求，因此合理地選擇塑件壁厚是十分重要的。
從原則上講，在滿足使用要求外，塑件的壁厚應(yīng)均勻一致，壁厚均勻一致有利于消除或減小塑件內(nèi)應(yīng)力，防止塑件翹曲變形或裂紋，亦可節(jié)省原材料和縮短成形時(shí)間。
塑件壁厚與流程有密切關(guān)系 但我公司主要是藥包材所以設(shè)計(jì)到流程考慮較少。
2）線性模塑收縮率
模塑收縮率的值本質(zhì)上是熱應(yīng)變值，因此在設(shè)計(jì)制件尺寸時(shí)要考慮型腔尺寸、收縮率與制件尺寸之間的關(guān)系：
型腔尺寸=制件尺寸/（1-模塑收縮率）
（模塑收縮率可用實(shí)驗(yàn)測得。單位是in/in）.
是否能夠達(dá)到注射成型制件的整體公差要求在很大程度上取決于能否正確預(yù)測收縮值的能力。
冷卻與固化
在大多數(shù)情況下，制件冷卻在模塑周期和制件生產(chǎn)過程中所占的時(shí)間較多。模塑制件冷卻和再固化的速率受制件結(jié)構(gòu)、模具、材料等諸多因素的影響，其中結(jié)構(gòu)上則設(shè)計(jì)到壁厚等，作為設(shè)計(jì)者則可以確定制件壁厚或材料的改變對制件冷卻的額時(shí)間從而對產(chǎn)品成本的影響。
制件頂出
在注塑過程的最后階段，模具開啟，制件從模具中頂出。最理想的情況應(yīng)當(dāng)是，制件順利的脫落型腔或型芯，整個(gè)頂出過程不給模塑制件造成任何損壞和變形。
塑料制件加工過程的難易程度是由設(shè)計(jì)者決定的，因此在設(shè)計(jì)制件時(shí)必須考慮到脫模問題。影響頂出難易程度及與頂出相關(guān)的模具造價(jià)方面的塑料制件設(shè)計(jì)因素主要有：斜度或錐度；表面光潔度；美觀要求；倒角或孔的存在；頂出系統(tǒng)的固定或移動部分；分型線的位置。
1）脫模斜度
脫模斜度指平行于模具啟閉方向塑件壁面的傾斜度，也泛指側(cè)抽芯方向，如果塑件結(jié)構(gòu)不允許，就要在模具上留有相應(yīng)的工藝斜度，其所取的值必須在塑件的制造公差范圍內(nèi)，但最小不能小于10度。
脫模斜度因成型塑料的種類、收縮率的大小、塑件的幾何形狀和厚度、模具的結(jié)構(gòu)、表面粗糙度及加工方法、模塑的工藝條件等因素有關(guān)，PP/PE脫模斜度10~1度。
2）、倒角和孔洞
避免側(cè)面凹凸 塑料制品壁側(cè)面上局部凹凸，模塑制品模具通常需采用對開式凹槽，側(cè)向抽芯、側(cè)向滑塊等抽芯機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用大，且模塑周期長，因此，無特殊需要的情況下，設(shè)計(jì)塑料制件應(yīng)盡量避免側(cè)面凹凸。
3、圓角
在塑料制品內(nèi)外表面的交接轉(zhuǎn)折處，以及三個(gè)壁面結(jié)合處轉(zhuǎn)角都應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角過渡，以便物料流動和消除應(yīng)力集中，從而保證制品外觀和內(nèi)在質(zhì)量，增加制品的強(qiáng)度，也有利于延長模具的使用壽命。
理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的1/4以上。制件內(nèi)形邊緣處的最小允許圓弧半徑PS1.0~1.5。
4、螺紋設(shè)計(jì)
螺紋是用于塑料制品的緊固或與裝配零件連接的一種常見形式。
設(shè)計(jì)螺紋必須遵循的規(guī)則:
三、塑件尺寸精度
影響塑件尺寸精度的因素甚多，且十分復(fù)雜，但主要有以下因素 :
1）材料因素的影響
收縮率是影響塑件制件尺寸精度的最基本、最重要的因素。熱固性塑料，通常比熱塑性塑料的收縮波動范圍小，一般為0.4%~0.5%，而熱塑性塑料竟達(dá)2%。
2）模具因素的影響
3）設(shè)計(jì)因素的影響
遵循塑件設(shè)計(jì)原則，合理確定其幾何結(jié)構(gòu)，正確選擇塑件材料，充分考慮塑件成型工藝性，必要時(shí)可增設(shè)加強(qiáng)肋、金屬嵌件等，已將低塑件的收縮率，借以提高塑件的尺寸精度穩(wěn)定性。
4）工藝因素的影響
影響塑件尺寸公差的因素極其復(fù)雜，這就結(jié)合合理塑件公差帶來困難。通常是借助于塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)，作為確定其尺寸精度等級標(biāo)準(zhǔn)。
四、嵌件與塑料牢固連接的問題
1、為了使嵌件牢固，嵌件表面必須設(shè)計(jì)有適當(dāng)?shù)姆�陷物�?
2、金屬嵌件嵌入部分的圓角，應(yīng)有倒角。
3、嵌件嵌入的深度應(yīng)大于突起部分的高度
4、嵌件嵌入制品的角度應(yīng)稍低于制品厚度
5、外螺紋的嵌件應(yīng)在無螺紋部分與模具配合
6、嵌件在模具內(nèi)的固定部分采用間隙配合
7、桿形嵌件的自由高度應(yīng)不超過其定位部分直徑的兩倍。