塑料制品设计课件.pptx

塑料塑料制品设计制品设计（一）塑件设计基本原则（一）塑件设计基本原则1、塑料制件的尺寸 指塑料制件的总体尺寸：指塑料制件的总体尺寸：塑料流动性塑料流动性现有的现有的成型设备规格、参数成型设备规格、参数2、塑料制件的尺寸精度为满足塑料制件的装配要求和零件的互换性要求为满足塑料制件的装配要求和零件的互换性要求模具的制造误差模具的制造误差塑料材料的成型收缩率波动塑料材料的成型收缩率波动模具在使用过程中的磨损模具在使用过程中的磨损飞边厚薄的变化飞边厚薄的变化型腔的变形模具零件相互之间的安装定位误差型腔的变形模具零件相互之间的安装定位误差模具的结构（浇口尺寸和位置、分型面位置、模具的拼合方式）模具的结构（浇口尺寸和位置、分型面位置、模具的拼合方式）成型后的条件（测量误差、存放条件）成型后的条件（测量误差、存放条件）影响因素众多,设计塑件时需综合考虑塑件的尺寸公差塑件的尺寸公差GB/T14486-19932塑料制件的尺寸精度塑料制件的尺寸精度塑件尺寸公差代号塑件尺寸公差代号MT，分，分7级，级，每一级分每一级分A、B两部分：两部分：A为不受模具活动影响的尺寸公差；为不受模具活动影响的尺寸公差；B为受模具活动影响的尺寸公差为受模具活动影响的尺寸公差每一种塑料分每一种塑料分3个精度等级个精度等级表中只规定了表中只规定了公差值，公差值，上、下偏差可根据塑件的配合性质来分配。上、下偏差可根据塑件的配合性质来分配。通常偏差根据通常偏差根据“凸负凹正，中心对正凸负凹正，中心对正”（一）塑件设计基本原则（一）塑件设计基本原则2塑件的表面质量及表面粗糙度塑件的表面质量及表面粗糙度选择原则：选择原则：塑件的表面粗糙度值大小，主要取决于模具型腔（凸凹模）的表面粗糙塑件的表面粗糙度值大小，主要取决于模具型腔（凸凹模）的表面粗糙度。一般模具型腔的表面粗糙度应比塑件的表面粗糙度值小度。一般模具型腔的表面粗糙度应比塑件的表面粗糙度值小12级级。从塑件的外观和塑件的充模流动角度考虑：从塑件的外观和塑件的充模流动角度考虑：通常应小于通常应小于Ra0.8,有时需小于有时需小于Ra0.1。为便于加工（降低加工成本）：为便于加工（降低加工成本）：对于非透明的塑件，可将外观要求不高的内侧表面粗糙度值取大些。而对于非透明的塑件，可将外观要求不高的内侧表面粗糙度值取大些。而透明的塑件，内、外侧表面粗糙度值应相同。透明的塑件，内、外侧表面粗糙度值应相同。（一）塑件设计基本原则（一）塑件设计基本原则3塑料制品的形状塑料制品的形状设计原则：设计原则：塑件的几何形状除应满足使用要求外，还应尽可能使其所对应的模具结塑件的几何形状除应满足使用要求外，还应尽可能使其所对应的模具结构简单便于加工。（构简单便于加工。（避免侧抽芯机构、避免瓣合模机构）避免侧抽芯机构、避免瓣合模机构）避免侧孔或避免侧孔或侧凹侧凹改变侧孔形状，避免改变侧孔形状，避免侧抽芯机构侧抽芯机构改变侧孔斜度，避免改变侧孔斜度，避免侧抽芯机构侧抽芯机构改变塑件角度，避免改变塑件角度，避免侧抽芯机构侧抽芯机构菱形纹改为直条纹，菱形纹改为直条纹，避免瓣合模机构避免瓣合模机构有侧凸、侧有侧凸、侧凹的强凹的强制脱模的制脱模的条件条件1.塑件具有足够的弹性塑件具有足够的弹性（如（如PE、PP、POM等塑料）等塑料）2.（A-B）/B5%或或（A-B)/C5%否则用侧向分型抽芯等结构否则用侧向分型抽芯等结构（一）塑件设计基本原则（一）塑件设计基本原则4脱模斜度脱模斜度 塑料在模腔中冷却收缩，便包紧型芯或型腔中的凸起部分，为了便于脱模和抽拔，避免脱模和抽拔时塑件产生划痕、拉毛、变形等缺陷，设设计塑件时，沿脱模和抽拔方向其内外表面均需有计塑件时，沿脱模和抽拔方向其内外表面均需有一定的斜度。称为脱模斜度。一定的斜度。称为脱模斜度。一般斜度取 30 1 30。设计脱模斜度遵循原则：设计脱模斜度遵循原则：(1）塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值 (2）塑件结构复杂，斜度应取偏大值 (3）型芯长或深型腔为了便于脱模，在满足制件的使用和尺寸公差要求的前提下斜度值取大值 (4）一般外表面的斜度小于内表面的 (5）热固性塑料小于热塑性塑料（一）塑件设计基本原则（一）塑件设计基本原则5壁厚壁厚设计原则：设计原则：塑件的壁厚应根据塑件的使用要求来确定。尽量做到壁厚均匀，一般为塑件的壁厚应根据塑件的使用要求来确定。尽量做到壁厚均匀，一般为14mm范围范围壁厚壁厚过厚过厚材料消耗增大，成型效率降低，使塑件成本提高。而且还容易产生气材料消耗增大，成型效率降低，使塑件成本提高。而且还容易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷泡、缩孔、翘曲等缺陷壁厚壁厚过薄过薄易脱模变形或破裂，不能满足使用要求，且难以充满，成型困难易脱模变形或破裂，不能满足使用要求，且难以充满，成型困难最小壁厚（见经验表格最小壁厚（见经验表格）推荐值：热固性塑料制品推荐值：热固性塑料制品参见表参见表3-5热塑性塑料制品热塑性塑料制品参见表参见表3-6（一）塑件设计基本原则（一）塑件设计基本原则1加强筋与防变形机构加强筋与防变形机构（二）塑件局部结构设计（二）塑件局部结构设计设计原则设计原则：为了提高塑件的强度和刚度，不能仅仅采用增大壁厚的方法，而常采用改为了提高塑件的强度和刚度，不能仅仅采用增大壁厚的方法，而常采用改变塑件的结构、增设加强筋的方法来满足其强度、刚度的要求。变塑件的结构、增设加强筋的方法来满足其强度、刚度的要求。采用增设加强筋的方法优点采用增设加强筋的方法优点1、有时还能降低物料的充模阻力有时还能降低物料的充模阻力2、保证塑件的强度、刚度，而且还避免了塑件壁厚的不均匀保证塑件的强度、刚度，而且还避免了塑件壁厚的不均匀加强筋布置的注意事项加强筋布置的注意事项1、加强筋应设在受力大，易变形的部位，其分布尽量均匀加强筋应设在受力大，易变形的部位，其分布尽量均匀2、避免设加强筋后塑件局部壁厚过大避免设加强筋后塑件局部壁厚过大3、尽量沿着塑料流向布置。以降低充模阻力尽量沿着塑料流向布置。以降低充模阻力4、设计成球面、或拱面，也可有效增加刚性和防止变形设计成球面、或拱面，也可有效增加刚性和防止变形2支承面支承面（二）塑件局部结构设计（二）塑件局部结构设计设计原则设计原则：当塑件需有一个支承面时，不能用整个底面作为支承面，因为稍许的当塑件需有一个支承面时，不能用整个底面作为支承面，因为稍许的翘曲或变形就会使整个底面不平。设计塑件时通常采用凸边或几个凸起的支翘曲或变形就会使整个底面不平。设计塑件时通常采用凸边或几个凸起的支脚作为支承面。当底部有加强筋时，支承面的高度应略高于加强筋。脚作为支承面。当底部有加强筋时，支承面的高度应略高于加强筋。3圆角圆角设计原则：设计原则：塑件的面与面之间一般均采用圆弧过渡，这样不仅可避免塑件塑件的面与面之间一般均采用圆弧过渡，这样不仅可避免塑件尖角处的尖角处的应力集中应力集中，提高塑件强度、而且可改善物料的流动状态，提高塑件强度、而且可改善物料的流动状态，降低充模阻力，降低充模阻力，便于充模便于充模。另外可便于模具的加工制造及模具强度。另外可便于模具的加工制造及模具强度的提高，避免模具在淬火或使用时的提高，避免模具在淬火或使用时应力开裂。应力开裂。4孔的设计孔的设计（二）塑件局部结构设计（二）塑件局部结构设计设计原则：设计原则：根据使用要求（固定、装配）塑件一常需设有孔。孔的位置，应不至影根据使用要求（固定、装配）塑件一常需设有孔。孔的位置，应不至影响塑件的强度，故响塑件的强度，故孔与孔之间、孔与边缘之间应留一定的距离孔与孔之间、孔与边缘之间应留一定的距离。为了便于成。为了便于成型及满足孔的质量要求，直接成型的孔的深度不能过大。型及满足孔的质量要求，直接成型的孔的深度不能过大。塑件上的固定孔与其它受力孔的周围应采用凸边予以加强。塑件上的固定孔与其它受力孔的周围应采用凸边予以加强。成型塑件孔的型芯的安装方式通常有三种：通孔 盲孔（注射 h4d)特殊孔5螺纹的设计螺纹的设计（二）塑件局部结构设计（二）塑件局部结构设计设计原则：设计原则：塑件上的螺纹可以在模塑时塑件上的螺纹可以在模塑时直接成型直接成型，也可在模塑后用，也可在模塑后用机械切削方式加工机械切削方式加工，对经常，对经常装拆和受力较大的螺纹，可使用装拆和受力较大的螺纹，可使用金属的螺纹嵌件金属的螺纹嵌件。直接成型直接成型设计注意事项：设计注意事项：1、直径直径为便于螺纹型芯和螺纹型环的加工，塑件的直径不应太小，一般外螺纹为便于螺纹型芯和螺纹型环的加工，塑件的直径不应太小，一般外螺纹直径不小于直径不小于4mm，内螺纹直径不小于，内螺纹直径不小于2mm。2、螺距螺距螺距不能太小，一般选用公制标准螺纹，螺距不能太小，一般选用公制标准螺纹，M6以上才可选用以上才可选用1级细牙螺纹，级细牙螺纹，M10以上可选用以上可选用2级细牙螺纹，级细牙螺纹，M18以上可选用以上可选用3级细牙螺纹，级细牙螺纹，M30以上可选用以上可选用4级细牙螺纹级细牙螺纹3、精度精度由于影响塑件螺纹精度的因素较多，在满足使用要求的前提下，精度宜由于影响塑件螺纹精度的因素较多，在满足使用要求的前提下，精度宜取低取低4、配合长配合长如果在确定模具上螺纹的螺距时没有考虑塑料的成型收缩率，当不同如果在确定模具上螺纹的螺距时没有考虑塑料的成型收缩率，当不同材料的塑件螺纹相配合时，其配合长度应不超过材料的塑件螺纹相配合时，其配合长度应不超过7-8牙。牙。5、螺纹始端末的形状螺纹始端末的形状为防止塑件螺纹第一扣崩裂或变形，同时便于螺纹的旋合，为防止塑件螺纹第一扣崩裂或变形，同时便于螺纹的旋合，内螺纹、外螺纹的两端均应设计无牙段，螺纹的始末部分均有应过渡段），过渡内螺纹、外螺纹的两端均应设计无牙段，螺纹的始末部分均有应过渡段），过渡段长度见表段长度见表2-156、旋向旋向塑件螺纹的旋向常用右旋。当塑件上前后的有两段螺纹，采用同一螺纹塑件螺纹的旋向常用右旋。当塑件上前后的有两段螺纹，采用同一螺纹型芯（或型环）成型时，应使两段螺纹的旋向相同、螺距相等，否则无法脱模。型芯（或型环）成型时，应使两段螺纹的旋向相同、螺距相等，否则无法脱模。当螺距不等或旋向不同时，要采用组合型芯，成型后分段拆下。当螺距不等或旋向不同时，要采用组合型芯，成型后分段拆下。6嵌件的设计嵌件的设计（二）塑件局部结构设计（二）塑件局部结构设计1嵌件的作用在塑件内嵌入一些其它材料的零件，一般形成不可拆的连接，所嵌入的零件称为嵌件。嵌件可提高塑件局部强度、刚度、硬度、耐磨性、导电性，也可增加塑件形状和尺寸的稳定性，提高精度，降低塑料的消耗及满足装饰要求等。嵌件的材料多采用金属，也可为玻璃，木材和已成型的其它塑件等。2嵌件的种类 常见的嵌件种类如图（a）圆筒形嵌件（b）带螺纹嵌件（c）为圆柱形，（d）为片状嵌件；（e）细杆状贯穿形嵌件；7铰链的设计铰链的设计（二）塑件局部结构设计（二）塑件局部结构设计利用某些塑料（如聚丙烯）的分子高度取向的特性，可将带盖容器的盖子和容器通过铰链结构直接成型为一个整体（如图3-21所示），这样既省去了装配工序，又可避免金属铰链的生锈。常见铰链截面形式如图3-21所示。8标记符号标记符号（二）塑件局部结构设计（二）塑件局部结构设计塑件上的标记或符号可以做成三种不同的形式：塑件上的标记或符号可以做成三种不同的形式：凸字凸字：制模时比较方便，但塑件上的凸字易碰坏：制模时比较方便，但塑件上的凸字易碰坏凹字凹字：可以涂上各种颜色的油漆，字迹鲜艳，但机加工：可以涂上各种颜色的油漆，字迹鲜艳，但机加工困难，现多用于电铸、冷挤压、电火花加工等方法制造的模困难，现多用于电铸、冷挤压、电火花加工等方法制造的模具。具。凹坑凸字凹坑凸字：凸字不易损坏，模具采用镶嵌的方式制造，：凸字不易损坏，模具采用镶嵌的方式制造，较为方便。较为方便。