塑料制品设计解析.pptx
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1、2.1 塑料制品的工艺性塑料制品的工艺性 塑件的设计原则塑件的设计原则:l 满足使用要求和外观要求满足使用要求和外观要求l 在保证塑件各种性能的前提下,尽量选用价格低廉和成型在保证塑件各种性能的前提下,尽量选用价格低廉和成型 性能较好的塑料,并力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。性能较好的塑料,并力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。l 在设计塑件时应考虑其模具的总体结构,使模具型腔易在设计塑件时应考虑其模具的总体结构,使模具型腔易 于设计制造,模具抽芯和推出机构简单,尽量简化模具于设计制造,模具抽芯和推出机构简单,尽量简化模具 结构。结构。l 在设计塑件时,应考虑原料的成形工艺性,如流动性、在设计
2、塑件时,应考虑原料的成形工艺性,如流动性、收缩性等,塑件形状便于成型加工。收缩性等,塑件形状便于成型加工。第1页/共56页一、塑件的选材一、塑件的选材选材中需要注意的几个方面:选材中需要注意的几个方面:1.塑料的力学性能塑料的力学性能 2.塑料的物理性能塑料的物理性能3.塑料的化学性能塑料的化学性能4.必要的精度必要的精度5.成型的工艺性成型的工艺性6.经济性原则经济性原则第2页/共56页二、塑料制件的尺寸和精度二、塑料制件的尺寸和精度 塑件的总体尺寸取决于塑料的流动性。对于流动性差的塑料,在注射塑件的总体尺寸取决于塑料的流动性。对于流动性差的塑料,在注射成型和压注成型时,塑件尺寸不宜过大,薄
3、壁塑件尺寸也不宜过大。此外,成型和压注成型时,塑件尺寸不宜过大,薄壁塑件尺寸也不宜过大。此外,塑件尺寸还受到成型设备的限制。塑件尺寸还受到成型设备的限制。1.塑件的尺寸玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料第3页/共56页 模具成型零件的制造误差、装配误差及其使用中的磨损,成型工艺条件模具成型零件的制造误差、装配误差及其使用中的磨损,成型工艺条件的变化、塑件的形状、脱模斜度及成型后塑件的尺寸变化等。的变化、塑件的形状、脱模斜度及成型后塑件的尺寸变化等。一般来讲,满足要求下,尽量把精度定的低一些。一般来讲,满足要求下,尽量把精度定的低一些。2.塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度1)影响塑件尺寸精度的因素影响
4、塑件尺寸精度的因素2)塑件尺寸公差的标准塑件尺寸公差的标准 塑件尺寸公差根据塑件尺寸公差根据GB/T14486GB/T14486工程塑料模塑塑料件尺寸公差标准工程塑料模塑塑料件尺寸公差标准确定确定 塑件尺寸公差的代号为塑件尺寸公差的代号为MTMT,公差等级分,公差等级分7 7级级 对于基本尺寸的上下偏差可根据塑件的性质来分配。对于孔对于基本尺寸的上下偏差可根据塑件的性质来分配。对于孔类尺寸取表中数值冠以类尺寸取表中数值冠以(+)(+)号;对于轴类尺寸可取表中数值冠以号;对于轴类尺寸可取表中数值冠以(-(-)号;对于中心距尺寸可取表中数值冠以号;对于中心距尺寸可取表中数值冠以()()号。号。第4
5、页/共56页三、塑料制件的表面质量三、塑料制件的表面质量 塑件的表面质量是指塑件的塑件的表面质量是指塑件的表面缺陷表面缺陷(如缺料、溢料、飞边、熔接痕、(如缺料、溢料、飞边、熔接痕、斑点、银纹、凹痕、起泡、变色、翘曲与收缩、尺寸不稳定等),斑点、银纹、凹痕、起泡、变色、翘曲与收缩、尺寸不稳定等),表面光泽表面光泽性性和和表面粗糙度表面粗糙度。表面缺陷与模塑工艺和工艺条件有关,必须避免。表面缺陷与模塑工艺和工艺条件有关,必须避免。塑件的表面粗糙度主要由塑件的表面粗糙度主要由模具型腔内成型表面的粗糙度模具型腔内成型表面的粗糙度决定。一般模具的决定。一般模具的成型表面粗糙度比塑件的表面粗糙度低成型表
6、面粗糙度比塑件的表面粗糙度低12级。对于透明的塑料制品,要求级。对于透明的塑料制品,要求型腔和型芯的表面粗糙度相同,对于不透明的塑料制品,在不影响使用的前型腔和型芯的表面粗糙度相同,对于不透明的塑料制品,在不影响使用的前提下,型芯的粗糙度级别可比型腔的表面粗糙度高提下,型芯的粗糙度级别可比型腔的表面粗糙度高12级。级。第5页/共56页塑料制品的形状塑料制品的形状2.2 塑件的结构设计及典型实例塑件的结构设计及典型实例一、塑件的几何形状及结构设计一、塑件的几何形状及结构设计普通使用形状普通使用形状艺术形状艺术形状工程(功能)形状工程(功能)形状塑料制品的结构设计塑料制品的结构设计壁厚壁厚脱模斜度
7、脱模斜度加强肋加强肋支撑面支撑面圆角、孔圆角、孔塑件的表面形状塑件的表面形状第6页/共56页1.壁厚壁厚 1 1)塑件塑件应有一定的厚度应有一定的厚度才能满足使用时的强度和刚度要才能满足使用时的强度和刚度要 求,而且求,而且 壁厚在脱模时还需要承受脱模推力。壁厚在脱模时还需要承受脱模推力。2)壁厚)壁厚应设计合理应设计合理,壁太薄熔料充满型腔时的流动阻力太,壁太薄熔料充满型腔时的流动阻力太 大,出现缺料;太厚内部容易出现气泡,外部容易产生大,出现缺料;太厚内部容易出现气泡,外部容易产生 凹陷等缺陷,同时增加成本。凹陷等缺陷,同时增加成本。第7页/共56页2)壁厚应尽量均匀壁厚应尽量均匀,否则制
8、品成型收缩不均,易产生内应力,否则制品成型收缩不均,易产生内应力,导致制品开裂、变形。受力大的部件可设加强筋。导致制品开裂、变形。受力大的部件可设加强筋。壁厚应尽量均匀壁厚应尽量均匀第8页/共56页3)当当无无法法避避免免壁壁厚厚不不均均时时,可可做做成成倾倾斜斜的的形形状状,使使壁壁厚厚逐逐渐渐过过渡渡。或或者者使使壁壁厚相差过大的两分别成型然后粘合成为制品。厚相差过大的两分别成型然后粘合成为制品。第9页/共56页压制压制深度深度最小壁厚最小壁厚胶木粉胶木粉电玉粉电玉粉玻璃纤维压塑粉玻璃纤维压塑粉40404040808080800.70.71.51.52 22.52.55 56.56.50.
9、90.91.31.31.51.53 33.53.51.51.52.52.53.53.56 68 8热固性塑件的最小壁厚参考值/mm塑料名称塑料名称最小壁厚最小壁厚小型塑件推荐壁厚小型塑件推荐壁厚一般塑件推荐壁厚一般塑件推荐壁厚大型塑件推荐壁厚大型塑件推荐壁厚聚苯乙烯聚苯乙烯改性聚苯乙烯改性聚苯乙烯聚乙烯聚乙烯聚氯乙烯(硬)聚氯乙烯(硬)聚氯乙烯(软)聚氯乙烯(软)聚丙烯聚丙烯聚甲醛聚甲醛聚碳酸酯聚碳酸酯聚酰胺聚酰胺聚苯醚聚苯醚0.750.750.601.150.850.850.800.950.451.201.251.251.251.601.251.451.401.800.751.751.61.
10、61.61.81.51.81.62.31.62.53.25.43.25.42.43.23.25.82.43.22.43.23.25.44.04.52.43.23.56.4热塑性塑件的最小壁厚参考值/mm2.壁厚大小4)应应根根据据塑塑件件外外形形尺尺寸寸及及塑塑料料品品种种合合理理选选择择塑塑件件的的壁壁厚厚。塑塑件件的的壁壁厚厚一一般般为为16mm,最最大大可可达达到到8mm。最最常用为常用为1.83mm。第10页/共56页改善措施:改善措施:第11页/共56页第12页/共56页第13页/共56页由于塑料冷却后产生收缩,会紧紧地包在凸模上,或由于粘附作用,塑件紧贴由于塑料冷却后产生收缩,会紧
11、紧地包在凸模上,或由于粘附作用,塑件紧贴在型腔内,为了便于塑件脱模,并防止脱模时擦伤塑件表面,设计塑件时必须在型腔内,为了便于塑件脱模,并防止脱模时擦伤塑件表面,设计塑件时必须考虑塑件内外表面沿脱模方向具有合理的斜度,称为考虑塑件内外表面沿脱模方向具有合理的斜度,称为脱模斜度。脱模斜度。2.脱模斜度脱模斜度脱模斜度大小影响因素脱模斜度大小影响因素:塑料的性质、收缩率、摩擦系数、塑件的几何形状塑料的性质、收缩率、摩擦系数、塑件的几何形状和壁厚以及塑件的部位等和壁厚以及塑件的部位等第14页/共56页脱模斜度选取原则:脱模斜度选取原则:1)塑件精度要求高;较高、较大的塑件尺寸,应选用)塑件精度要求高
12、;较高、较大的塑件尺寸,应选用较小的脱模斜度。较小的脱模斜度。第15页/共56页2)塑件形状复杂、不易脱模;塑件收缩率大;塑件壁)塑件形状复杂、不易脱模;塑件收缩率大;塑件壁较厚,应选用较大的脱模斜度较厚,应选用较大的脱模斜度.第16页/共56页3)斜度取向原则:)斜度取向原则:内孔以小端为准,斜度由扩大方向内孔以小端为准,斜度由扩大方向得到;外形以大端为准,斜度由缩小方向得到。脱模斜得到;外形以大端为准,斜度由缩小方向得到。脱模斜度值一般不包括在塑件尺寸的公差范围内,但对塑件精度值一般不包括在塑件尺寸的公差范围内,但对塑件精度要求高的,脱模斜度应包括在公差范围内。度要求高的,脱模斜度应包括在
13、公差范围内。第17页/共56页4)热塑性塑料件脱模斜度取热塑性塑料件脱模斜度取 20-3.0。热固性塑料取。热固性塑料取20-1.0。另另外外,塑塑件件外外观观表表面面不不同同,其其脱脱模模斜斜度也不同。度也不同。塑料名称脱模斜度型腔(a)型芯(b)聚酰胺通用级20402540聚酰胺增强级20502040聚 乙 烯20452545聚甲基丙烯甲脂35130301聚苯乙烯35130301ABS塑料40120301聚碳酸脂301301聚甲醛35130301热固性塑料201201第18页/共56页5 5)如果要求脱模后塑件保持在型芯一边,则塑件的内表)如果要求脱模后塑件保持在型芯一边,则塑件的内表面的
14、脱模斜度可选的比外表面小;反之,要求脱模后塑面的脱模斜度可选的比外表面小;反之,要求脱模后塑件留在型腔内,则塑件的外表面的脱模斜度应小于内表件留在型腔内,则塑件的外表面的脱模斜度应小于内表面,但当内、外表面要求脱模斜度不一致时,往往不能面,但当内、外表面要求脱模斜度不一致时,往往不能保证壁厚的均匀。保证壁厚的均匀。第19页/共56页3.加强肋加强肋(1)加强肋的作用在不增加壁厚的情况下,加强塑件的强度和刚度,避免在不增加壁厚的情况下,加强塑件的强度和刚度,避免 塑件的变形翘曲。塑件的变形翘曲。改善充模流动性,减小内应力,避免气孔、缩孔和凹陷改善充模流动性,减小内应力,避免气孔、缩孔和凹陷 等缺
15、陷。等缺陷。第20页/共56页 肋肋的的各各边边一一般般应应有有1的的脱脱模模斜斜度度,最最小小不不得得低低于于0.5,且且肋肋两两侧侧的的模模面面应应精精密密抛抛光光。肋肋根根部部的的最最大大厚厚度度一一般般为为塑塑件件厚厚度度的的0.8倍倍,通通常常取取0.50.8倍倍,与与壁壁间间圆圆弧弧过过渡渡。加加强强肋肋不不应应该该与与塑塑件件支支撑撑面面平平齐齐,而而应应该缩进该缩进0.5mm以上。以上。(2)加强肋的形状尺寸 第21页/共56页 (3)加强肋的布置尽量采用数个高度较矮的肋代替孤立的高肋,肋与肋之间的距离应大于壁尽量采用数个高度较矮的肋代替孤立的高肋,肋与肋之间的距离应大于壁厚的
16、两倍。厚的两倍。加强肋的设置方向应与受力方向一致,并尽可能与熔体流动方向一致。同加强肋的设置方向应与受力方向一致,并尽可能与熔体流动方向一致。同一面上,如果设置多根加强筋,其分布排列应互相错开,以减少收缩不均一面上,如果设置多根加强筋,其分布排列应互相错开,以减少收缩不均引起的变形。引起的变形。不合理不合理合理合理第22页/共56页 在布置加强肋时,应避免或减少塑料的局部集中。在布置加强肋时,应避免或减少塑料的局部集中。一些加强肋会引起塑件局部凹陷,可采用以下措施来修饰和隐藏。一些加强肋会引起塑件局部凹陷,可采用以下措施来修饰和隐藏。第23页/共56页4.支承面支承面 塑件的支撑面应充分保证其
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