什么是嵌件注塑？工艺、设计技巧及应用

作者：林欧文，图威精密工程师 · 2026年11月

什么是嵌件成型？它是一种 注塑工艺 在该工艺中，会在注塑前将一个预制部件（称为嵌件）放入模具中。熔融塑料流经嵌件周围并将其固定到位，因此制成的零件为整体结构，嵌件永久地嵌入其中。

大多数嵌件都是金属制的：带螺纹的黄铜螺母、钢制衬套、销钉、电气触点和端子。 该工艺能在塑料零件的特定位置赋予其金属般的强度或导电性，且无需额外的装配步骤。本指南将详细说明该工艺的工作原理、所使用的嵌件类型、模具如何固定嵌件、防止嵌件松动或开裂的设计规则，以及在何种情况下，在成型后添加嵌件是更经济的方案。

简答

简答：嵌件注塑是将预先成形的嵌件（通常为金属）放入注塑模具型腔中，并在一个循环内将其包覆在塑料中。 塑料将嵌件包裹并机械锁紧，从而制成一个内部带有金属螺纹、触点或增强材料的整体部件。该工艺常用于制造带螺纹的凸台、连接器、传感器、旋钮以及医疗器械部件。

注塑成型中的“嵌件”是什么？

嵌件是指在注塑前放置在模具中的任何部件，使其最终位于成品内部。塑料会将其与成品结合在一起，因此后续无需使用螺钉、胶水或压配合。

常见的插入内容包括：

• 螺纹嵌件： 黄铜或不锈钢螺母，可为塑料部件提供耐用的金属螺纹。
• 衬套和套管： 轴和枢轴的金属耐磨表面。
• 别针和耳钉： 定位从零件上凸出的定位特征或紧固件。
• 电气触点和引线框架： 端子、连接器引脚和母线。
• 磁铁、传感器和小电子元件： 为保护产品，已密封在塑料包装内。
• 塑料部件： 预成型部件也可以作为嵌件，这与包覆成型有所重叠。我们的指南介绍 包覆成型与嵌件成型的区别 解释了这条线位于何处。

嵌件成型工艺是如何工作的？

该循环是一个标准 注塑 在循环开始时增加一个步骤。

• 准备好插件。 对嵌件进行除油处理，对于某些材料，还会进行预热，以免其导致塑料冷却。
• 装入刀片。 操作员或机器人将每个嵌件放置到开模中的销钉、凹槽或磁铁上。
• 合上模具。 该工具闭合后，将每个刀片牢牢固定在原位。
• 将塑料注入。 熔融塑料填充型腔，并流经嵌件周围。
• 真酷。 塑料在凝固时会收缩并紧贴在嵌件上，从而增强了抓握力。
• 弹出并检查。 将零件顶出后，检查嵌件的位置、螺纹处的飞边以及嵌件周围是否有裂纹。

手动装载与自动装载

装料是该工艺与标准成型工艺差异最大的环节，它直接影响成本和质量。

• 手动加载 适用于原型和小批量生产。该工艺无需自动化，但循环时间取决于操作人员，且刀片缺失或倾斜的风险确实存在。
• 机器人装载 能够一致地放置插件，并保持循环时间短。机器人和夹具会增加成本，因此在大批量生产时才划算。
• 带旋转工作台的立式压力机 在嵌件成型中广受欢迎。重力有助于使嵌件保持稳固，且在对一个工位进行注塑成型时，另一个工位正在装料。

在这里，细微之处至关重要。料斗式送料机、插件的朝向以及通过传感器进行的工件检测，往往决定了生产批次能否将废品率控制在可接受范围内。

模具是如何固定嵌件的？

当塑料在注塑压力下撞击嵌件时，嵌件绝不能发生位移。嵌件位移会导致废品，并常常造成模具损坏。

• 核心引脚： 螺纹嵌件滑动套在销钉上，这些销钉还能防止塑料进入螺纹中。
• 口袋和凹槽： 该嵌件安装在模具中一个经机加工的座槽内。
• 磁铁还是真空： 适用于无法套在销钉上的扁平或铁质刀片。
• 关闭面： 模具与嵌件紧密密封，因此塑料不会溢出到暴露区域。

为了获得可靠的结果，嵌件在模具中必须定位精确且一致，因此嵌件本身的尺寸必须精确且一致。如果不同批次之间的嵌件尺寸偏差达到十分之一毫米，就会导致飞边或嵌件被挤压变形。

嵌入式注塑设计：如何设计零件和模具

优秀的嵌件设计主要涉及三个方面：锁紧嵌件、防止其受到飞边的影响，以及确保其周围的塑料具有足够的强度。

• 请选择专为注塑成形设计的嵌件。 模压嵌入件带有滚花、凹槽或倒角，可防止拔出和旋转。光滑的嵌入件在扭矩作用下会旋转。
• 给塑料留出足够的壁厚。 包裹在金属嵌件周围的薄塑料在收缩贴合时可能会开裂。请遵循树脂供应商关于嵌件周围壁厚的要求。
• 请注意热膨胀。 金属和塑料的热膨胀率差异很大。脆性树脂或玻璃纤维增强树脂，以及聚碳酸酯（PC）等非晶态塑料，最容易在嵌件周围产生应力裂纹。
• 需要时预热。 热嵌件可减轻模内应力，并有助于塑料填充并与其周围熔合。
• 保护功能性表面。 螺纹、接触面和密封面需要设置封闭件或销钉，以防止塑料流入这些部位。
• 请谨慎放置闸门。 请勿将熔融物直接对准小型嵌件或销钉，否则可能会导致其弯曲或移位。
• 计划检查。 在投产前，对螺纹嵌件进行拉拔试验和扭矩试验，并确认结果。

我们的建议：应指定由信誉良好的供应商提供的、专为注塑成型设计的刀片，并在图纸上锁定其尺寸。我们发现的大多数问题都源于项目中途更换刀片供应商，而非注塑成型本身。

注塑成型与模后嵌入件

嵌入成型并非在塑料中嵌入金属螺纹的唯一方法。还可以通过加热（热铆接）、超声波振动或简单的压配合，在成型后将嵌件压入其中。

系数	插入成型	模具安装后
拔出力与扭矩强度	最高	适用于热处理或超声波方法
嵌件周围的密封	完全封装	可能存在的漏洞
工具	模具需要嵌件座和截流阀	标准模具加一个简单的夹具
周期时间	较长，因加载原因	注塑成型速度更快；嵌入是单独的一道工序
最佳音量	中至高	从原型到中型
灵活性	插入件的设计已在工具中固定	日后可轻松更换刀片类型

在低产量情况下，先成型一个素面凸台，随后再添加热固性嵌件，通常成本更低且更易于修改。当零件需要尽可能牢固的接合处、必须在接触点或插针周围进行密封，或者产量足以使省去二次工序所节省的成本抵消模具费用时，应选择嵌件注塑工艺。

使用了哪些材料？

大多数热塑性塑料在嵌件周围都能表现良好。常见的选择包括尼龙、PBT、POM（乙缩醛）、PC、ABS和PP，此外还有为提高强度而添加玻璃纤维的等级。环氧树脂和酚醛树脂等热固性塑料则用于某些电气部件。

就嵌件而言，黄铜是最常用的材料，因为它易于加工、耐腐蚀且导电性好。不锈钢、钢、铝和铜合金也被广泛使用。应根据零件的用途选择合适的塑料和嵌件：玻璃增强尼龙搭配黄铜嵌件适用于结构支架，而PBT搭配铜端子则适用于连接器。我们的 注塑成型 该页面列出了我们用于注塑的树脂。

嵌入式注塑公差

带嵌件的零件其公差与……相似 标准模制件，再加上刀片本身的位置变化。 ISO 20457 规定了塑料模塑件的公差，而嵌件位置最好通过以下几何公差来控制： ASME Y14.5. 以下是我们遵循的公差标准：

工作类型	典型公差
带嵌件的标准模具	±0.005 英寸（±0.127 毫米）
高精度加工	±0.002 英寸（±0.051 毫米）
带金属嵌件的零件	±0.003 英寸（±0.076 毫米）
大规模生产	±0.005 英寸（±0.127 毫米）

是什么因素导致了成本上升？

带刀片零件的价格由四个因素决定。首先是模具：每个刀片都需要一个刀座、一个定位销或磁铁以及一个锁止装置，这会增加 加工和装配时间 到该工具上。第二步是装载，除非由机器人来完成，否则这一步会使每个循环多花几秒钟。

第三点是嵌件本身。标准的黄铜螺纹嵌件价格低廉，但定制加工的触点或冲压制成的引线框架，其成本可能比周围的塑料还要高。第四点是废料。当零件未能通过检验时，塑料和嵌件都会报废。

降低嵌件注塑成本

从中得到的实际经验是：要规范化。尽可能使用目录插页，尽量减少每个零件的插页数量，并在设计时确保插页只能以一种方式装入。

优点和缺点

优势	缺点
塑料部件中的坚固金属线和触点	模具需要嵌件座、定位销和断料口
省去一个次级装配步骤	装载会减慢循环速度
该插件已密封，不易松动	某些树脂中嵌件周围出现裂纹的风险
比全金属零件更轻	必须控制插入件的公差
兼具金属的导电性与塑料的绝缘性	一个缺陷会导致刀片和塑料件都报废
通过自动化实现大容量生产下的可靠性	模具制作完成后再进行修改成本高昂

嵌入成型中的常见错误

• 在模具中使用过盈配合嵌件。 用于压装的嵌件在注塑成型后，往往缺乏防止拔出的所需滚花深度。
• 无螺纹保护。 如果没有芯销或芯塞，塑料会流入螺纹中，导致每个零件都需要返工。
• 忽略应力开裂。 脆性树脂可能在成型后数天内开裂，而非在压机上开裂。应对首批样品进行老化测试。
• 松动嵌件的公差。 尺寸略大的嵌件会被模具压扁；尺寸过小的嵌件则会导致塑料飞边。
• 更换刀片供应商。 不同的滚花或直径可能需要对工具进行新的调整。
• 在报价中遗漏了装载步骤。 手动装载会增加每个零件的加工工序，因此请检查刀片将如何安装。

常见问题

什么是注塑嵌件？

注塑嵌件是一种预制部件，通常由金属制成，在注入塑料之前被放置在注塑模具中。塑料流经其周围，将其固定到位。典型的例子包括带螺纹的黄铜螺母、衬套、销钉和电气触点。该术语也可指模具内部的一个可更换钢块。

嵌入成型与包覆成型有什么区别？

嵌入式注塑工艺是在一次注塑过程中，将塑料包裹在预先制成的嵌件（通常为金属）周围，以增强强度或增加功能。 包覆成型 在注塑成型的塑料基材上覆以第二种材料（通常是软质弹性体），以增强抓握力或密封性。嵌入成型只需一个模具；包覆成型通常需要两次注塑。

模塑有哪些三种类型？

虽然具体列表各不相同，但最常被提及的三种塑料成型工艺是注塑成型、吹塑成型和压塑成型。嵌件注塑和包覆成型是注塑成型的变体。旋转成型和热成型也得到广泛应用，因此答案取决于不同来源将哪些工艺归为一类。

模内嵌件的强度如何？

与任何其他螺纹嵌件方法相比，模内嵌入式嵌件通常具有最高的抗拔出强度和抗扭矩能力，因为塑料会在滚花和凹槽周围收缩。实际强度取决于嵌件的设计、树脂以及周围的壁厚，因此对于关键接头，应指定进行抗拔出和抗扭矩测试。

塑料嵌件可以进行嵌件注塑吗？

是的。预成型塑料件可以放入模具中，并用第二种塑料包裹，不过这种工艺通常被称为包覆成型。嵌件必须能够承受熔体温度而不发生软化，且两种材料应具有相容性或通过机械锁合，以确保在使用过程中保持连接。

与图威精密合作启动嵌件注塑项目

在 拓维精密, 我们生产铝制嵌件模具用于快速原型制作，以及淬火钢制模具用于批量生产。我们负责从嵌件规格到注塑件的整个流程，因此从一开始就确保嵌件尺寸与模具座位相互匹配。

如需获得准确的报价，请提供该零件和刀片的STEP文件、刀片零件号或图纸、您所选用的树脂、年产量以及任何拔出强度或扭矩要求。我们的工程师会在制作模具前，对刀片的锁紧方式、刀片周围的壁厚以及装载方式进行审查。请从我们的 嵌入式注塑服务 页面。.

关于作者

林欧文是图威精密的一名工程师。他负责规划工装和生产工艺，并与质量团队合作，确保每批产品的质量一致。