不可控公差条件下的嵌件注塑解决方案：浮动嵌件应用的实践案例
我们承担了一个嵌件成型项目，该项目需要将厚度约为6.0毫米的金属板嵌入注塑成型的塑料部件中。这种金属嵌件的厚度公差对成型质量和外观都至关重要。如果厚度变化太大，分型线无法完全闭合，导致合模不当、飞边、泄漏，整体无法满足客户的功能和美学要求。
1.注塑成型挑战
客户提供的金属零件厚度公差为±0.6mm。
在与客户讨论后，我们了解到：
-金属部件是通过钣金加工生产的。
-客户的制造工艺无法进一步提高厚度一致性。
-没有额外的表面研磨或后处理，因此无法控制其公差。
如果直接使用这些零件，分模线间隙可能高达0.6毫米，这在注塑成型中是不可接受的。这将导致：
-模具未正确闭合
-闪光或毛刺
-注射不稳定
-潜在的模具损坏
-功能和外观缺陷
总之，根本原因在于金属厚度不一致。由于客户无法在生产端提高公差，我们必须找到一个可行的解决方案——通过机械加工或模具设计。
2.解决方案分析——我们的设计和实现过程
为了平衡可行性、成本和交付周期，我们采取了两步结合的策略：
初步可行性加工+模具侧面公差补偿设计。
步骤1——手动加工和T1样品验证
我们首先对客户的金属零件进行了局部研磨和表面平整，以确保与模具分模线更紧密地接触，使我们能够完成第一个试模（T1）。
只有在客户同意继续进行样品测试后，才提供T1样品。他们允许客户评估：
-插入式配合
-外观
-流动行为
-基本功能
这一步骤仅作为短期验证方法。由于成本和不一致性，手动研磨不适合批量生产。因此，长期解决方案仍需要在模具结构内解决。
步骤2——模具侧补偿：浮动镶块设计
由于金属厚度无法稳定，我们设计了模具，通过在模腔内集成浮动插入结构来自适应不同的金属厚度。这种方法消除了由公差变化引起的间隙或干扰。
设计要点：
A.浮式结构设计
在刀片装载区域设计了一个浮动口袋。
插入件由小行程压缩弹簧支撑，使其能够在受控范围内轴向移动。
这场运动：
-补偿±0.6mm的零件变化
-确保模具闭合过程中的紧密密封
-防止过度位移
B.产品修改确认
任何产品结构变更都事先与客户讨论并获得客户批准。
样品型号进行了相应调整，客户确认外观仍然可以接受。
C.加工和装配控制
浮动插入件的加工精度高于金属零件本身，以确保密封和导向稳定性。
进行了多轮模具试验以进行微调：
-弹簧预紧力
-导轨对齐
-注射压力下的重复性
3.结果（最终生产绩效和客户反馈）
我们成功地制造和组装了带有弹簧预载的浮动插入结构，并继续使用客户的原始金属零件，而不需要对其供应链进行任何更改。
生产和试运行结果表明：
A.浮动刀片有效地补偿了±0.6mm的厚度变化，确保了正确的分模线接触。
B.成型过程中无明显飞边、毛刺或泄漏；外观完全符合客户要求。
C.功能性能——包括定位、结构强度和耐用性——不受影响。
客户反馈：
客户对最终样品和试生产结果非常满意。他们同意对产品进行小幅修改，并意识到在不改变金属零件生产工艺的情况下解决了这个问题。
4.结论/工程要点
当无法从源头上提高金属嵌件公差时，在模具中设计公差吸收机制通常是最有效、最具成本效益和最有利于进度的解决方案。
成功的关键因素包括：
确保外观不受影响
防止刀片在注射压力下移动
平衡密封、强度和功能
T1可行性验证+浮动嵌件模具设计的结合大大降低了风险，有助于确保稳定一致的批量生产。
撰写人：彭（项目经理）
主编：金（销售经理）
日期：2025年11月22日