《塑料制件设计》PPT课件.ppt

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1、第二章塑料制件设计塑料制件设计视塑料成型方法和塑料品种性能不同而有所差异，本章主要讨论塑料制件中产量最大的压制、注射、压铸成型塑件的设计，对压缩空气、真空、中空成型制品的设计及挤出制品的设计将在相应的章节中介绍。设计塑件时必须考虑以下几方面的因素：(1)塑料的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性。(2)塑料的成型工艺性，如流动性。(4)、塑件在成型后收缩情况及各向收缩率差异。(5)、模具的总体结构，特别是抽芯与脱出塑件的复杂程度。(6)、模具零件的形状及其制造工艺。以上前四条主要是指塑料性能特点，后两条主要是考虑模具结构特点。(3)

2、、塑料形状应有利于充模流动、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化(热塑性塑料制品)或快速受热固化(热固性塑料制品)。塑件设计的主要内容包括塑件的形状、尺寸、精度、表面光洁度、壁厚、斜度、以及塑件上加强筋、支承面、孔、圆角、螺纹、嵌件等的设置。此外塑件美术造型设计是不可忽视的，但不在本文讨论范围之内。第一节塑件的精度和表面粗糙度一、尺寸精度一、影响模塑尺寸精度的因素：1、模具制造的精度；2、塑料收缩率的波动；3、磨损等原因造成模具尺寸不断变化，都会使制件尺寸不稳定；4、模制时工艺条件的变化，飞边厚度的变化以及模制所需脱模斜度都会影响塑料制件的精度；5、活动配合间隙

3、的变化。二、我国模塑件尺寸公差的标准：P5-8有资料认为在引起制品尺寸的误差中，模具制造公差和成型工艺条件波动引起的误差各占1/3。实际上对小尺寸的制品来说，制造公差对制品尺寸影响要大得多，而大尺寸制品，收缩率波动则是影响尺寸精度的主要因素。压塑模结构图二、表面粗糙度和光亮度塑料制品的表面光洁度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点外，主要是由模具光洁度决定的。一般模具表面光洁度要比塑料制品高一级。模具使用中由于型腔磨损而降低了表面光洁度，应随时给以抛光复原。透明制品要求型腔和型芯的光洁度相同，而不透明制品则根据使用情况可以不同；此外制件的光亮程度和

4、塑料品种有关。第二节塑件的形状和结构设计一、易于模塑、避免侧抽芯塑件的内外表面形状应设计得易于模塑，即在开模取出塑件时，尽可能不采用复杂的瓣合分型与侧抽芯，为此塑件要尽量地避免旁侧凹陷部分。二、斜度设计塑件沿脱模方向常用的斜度值为1-1.5°，也可小到o.5°。当使用上有特殊要求时，斜度可采用外表面5′，内表面10′-20′。只有塑件高度不大时才允许不设计斜度。塑件上的凸起或加强筋单边应有4-5°的斜度塑件沿脱模方向有几个孔或呈矩形格子状使脱模阻力较大时，宜采用4-5°的斜度。侧壁带有皮革花纹时应有4-6°的脱模斜度。在一般情况下，若斜度不妨碍制品的使用，则可

5、将斜度值取得大一些。有时为了在开模时让塑件留在阴模内或阳模上而有意将该边斜度减小，或将对边斜度放大。有公差要求的尺寸斜度值可在制件的公差范围之内，也可在公差范围之外。三、壁厚设计压制成型深度较大的制品时，不单要求阴阳模均应有足够的斜度，而且希望阳模的斜度大于阴模斜度。1、壁厚对成型工艺的影响2、最小壁厚尺寸应满足的几个要求P133、建议壁厚值P134、塑件壁厚设计示例四、增加刚性减小变形的结构设计1、增设加强筋。加强筋设计的原则和注意事项2、薄壳状的制件可制成球面或拱面3、设计示例五、支承面设计六、圆角设计1、避免应力集中。尖角在受力或受冲击振动时会发生破裂(

6、见圆角与应力集中之间的关系图)2、可使料流平滑绕过，改善充模特性（图例）3、对电镀塑件，尖角会造成镀层厚度增加，凹陷处镀层过薄（P17图例）4、模具圆角会增加模具的坚固性七、孔的设计1、孔与孔之间的距离，孔与制件边缘之间距离的规定孔均应设置在不易削弱塑件强度的地方。在孔之间和孔与边壁之间均应留有足够的距离。孔的直径和孔与边壁最小厚度之间的关系如表2-2-4（P18）所列。孔与孔边缘之间的距离应大于孔径，塑件上固定用孔和其它受力孔的周围可设计一凸边来加强（见下图）。塑件上常见的孔有通孔、盲孔。断面形状有圆孔、矩形孔和形状复杂的阶梯孔等异型孔和螺纹孔等。螺纹孔将在

7、后面讨论。2、成型通孔型芯的安装方法，孔深与孔径的关系孔深与孔径的关系：一端固定时，压制L=2D，注塑L=4~6D，一端固定另一端支撑时孔深L可翻倍盲孔，盲孔只能用一端固定的型芯来成型。因此其深度应浅于通孔。根据经验，注射成型或压铸成型时，孔深应小于4d。压制成型时孔的深度，则应更浅些，平行于压制方向的孔一般不超过2.5d，垂直于压制方向的孔深为2d。直径过小(例如小于1.5毫米)或深度太大(大于以上值)的孔最好用成型后再经机械加工的办法来获得。如能在模塑时在钻孔位置压出定位浅孔，则给后加工带来很大方便。3、成型盲孔型芯的安装方法，孔深与孔径的关系4、有的斜孔

8、或形状复杂的孔可采用拼合的型芯来成型，