塑料制品設(shè)計ppt課件

1、2022/2/121成型工藝及工程 25.1.3塑料制品設(shè)計塑料制品設(shè)計塑件的使用要求塑件的使用要求塑料的成型工藝特點塑料的成型工藝特點考慮模具的設(shè)計及制造考慮模具的設(shè)計及制造塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則：塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則：31 塑料制品的工藝性塑料制品的工藝性 1.1 塑料的選材塑料的選材塑料的力學(xué)性能塑料的物理性能塑料的化學(xué)性能必要的精度成型工藝性能5.1.3塑料制品設(shè)計塑料制品設(shè)計41.2 塑件的尺寸和精度塑件的尺寸和精度 1.1.塑件的尺寸塑件的尺寸 指塑件的總體尺寸指塑件的總體尺寸塑件的尺寸受下面兩個因素影響：塑件的尺寸受下面兩個因素影響：塑料的流動性（大而薄的塑件充模困難）塑料的流動性（大而薄

2、的塑件充模困難）設(shè)備的工作能力（注射量、鎖模力、工作臺面）設(shè)備的工作能力（注射量、鎖模力、工作臺面）52.2.塑件的塑件的精度精度影響塑件尺寸精度的因素影響塑件尺寸精度的因素: :塑件成型后的時效變化塑件成型后的時效變化模具的制造精度、磨損程度和安裝誤差模具的制造精度、磨損程度和安裝誤差 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。塑料收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化塑料收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化1.2 塑件的尺寸和精度塑件的尺寸和精度6尺寸精度的確定：尺寸

3、精度的確定： 模塑件公差代號為模塑件公差代號為MT MT1級精度最高（一般不采用）級精度最高（一般不采用） MT7級精度最低級精度最低2.2.塑件的塑件的精度精度1.2 塑件的尺寸和精度塑件的尺寸和精度模塑件尺寸公差國家標(biāo)準(zhǔn)（模塑件尺寸公差國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T144861993）72.2.塑件的塑件的精度精度A項：不受模具活動部分影響的尺寸公差值項：不受模具活動部分影響的尺寸公差值B項：受模具活動部分影響的尺寸公差值項：受模具活動部分影響的尺寸公差值1.2 塑件的尺寸和精度塑件的尺寸和精度公差等級相同境況下，公差等級相同境況下，B類尺寸公差值大于類尺寸公差值大于A類尺寸類尺寸公差值，因此塑件重要

4、部分尺寸盡量設(shè)計為公差值，因此塑件重要部分尺寸盡量設(shè)計為A類尺寸。類尺寸。8尺寸精度的確定：尺寸精度的確定：對于塑件上對于塑件上孔的公差孔的公差可采用基準(zhǔn)孔可采用基準(zhǔn)孔對于塑件上對于塑件上軸的公差軸的公差可采用基準(zhǔn)軸可采用基準(zhǔn)軸 中心距尺寸偏差數(shù)據(jù)除以中心距尺寸偏差數(shù)據(jù)除以2，冠（，冠（+-）一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。模具尺寸精度比塑件尺寸精度高模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3級。級。2.2.塑件的塑件的精度精度1.2 塑件的尺寸和精度塑件的尺寸和精度91.3 塑件的表面質(zhì)量塑件的表面質(zhì)量表面粗糙度、光亮程度表面粗糙度、光亮程度色

5、彩均勻性色彩均勻性表面缺陷：縮孔、凹陷表面缺陷：縮孔、凹陷推桿痕跡推桿痕跡對拼縫、熔接痕、毛刺等對拼縫、熔接痕、毛刺等一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 1 12 2級級102 塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計及典型實例塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計及典型實例2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件形狀塑件形狀 普通實用形狀普通實用形狀藝術(shù)形狀藝術(shù)形狀功能形狀功能形狀模具設(shè)計模具設(shè)計 112.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計12圖圖1a1a所示塑件在取出模具前，必須所示塑件在取出模具前，必須先由抽芯機(jī)構(gòu)抽出側(cè)型芯，然后才先由抽芯機(jī)構(gòu)抽出側(cè)型芯，然后才能，取出

6、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。能，取出模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖圖b b側(cè)孔形式，無需側(cè)向型芯，模側(cè)孔形式，無需側(cè)向型芯，模具結(jié)構(gòu)簡單。具結(jié)構(gòu)簡單。圖圖a a所示塑件的內(nèi)側(cè)有凸起，需采用所示塑件的內(nèi)側(cè)有凸起，需采用由側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)驅(qū)動的組合式型芯，由側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)驅(qū)動的組合式型芯，模具制造困難。模具制造困難。圖圖b b避免了組合式型芯，模具結(jié)構(gòu)簡避免了組合式型芯，模具結(jié)構(gòu)簡單單。圖圖1具有側(cè)孔的塑件具有側(cè)孔的塑件圖圖2 塑件內(nèi)側(cè)表面形狀改進(jìn)塑件內(nèi)側(cè)表面形狀改進(jìn)aabb2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計13圖圖3 3、4 4的圖的圖a a形式需要側(cè)抽芯，圖形式需要側(cè)抽芯，圖b b形式不需側(cè)型芯形式不需側(cè)

7、型芯。aabb圖圖3 取消塑件上不必取消塑件上不必要的側(cè)凹結(jié)構(gòu)要的側(cè)凹結(jié)構(gòu)圖圖4 無需采用側(cè)向抽芯無需采用側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)成型的孔結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)成型的孔結(jié)構(gòu)2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計142.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件壁厚設(shè)計原則：塑件壁厚設(shè)計原則：厚薄適中厚薄適中 均勻壁厚均勻壁厚滿足成型時熔體充模所需的壁厚滿足成型時熔體充模所需的壁厚保證貯存、搬運過程中強(qiáng)度所需的壁厚保證貯存、搬運過程中強(qiáng)度所需的壁厚制品連接緊固處、嵌件埋入處等具有足夠的厚度制品連接緊固處、嵌件埋入處等具有足夠的厚度能承受推出機(jī)構(gòu)等的沖擊和振動能承受推出機(jī)構(gòu)等的沖擊和振動滿足

8、塑件結(jié)構(gòu)和使用性能要求下取小壁厚滿足塑件結(jié)構(gòu)和使用性能要求下取小壁厚1.1.塑件的壁厚塑件的壁厚壁厚過小壁厚過小壁厚過大壁厚過大強(qiáng)度及剛度不足，塑料流動困難強(qiáng)度及剛度不足，塑料流動困難原料浪費，冷卻時間長，易產(chǎn)生缺陷原料浪費，冷卻時間長，易產(chǎn)生缺陷151 1. .塑件的壁厚塑件的壁厚改善壁厚典型實例：改善壁厚典型實例：2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計162.2.脫模斜度脫模斜度 為了便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，必須在塑件內(nèi)外表面為了便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，必須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有足夠的斜度脫模方向上留有足夠的斜度，在模具上稱為，在模具上稱為。 脫

9、模斜度取決于塑件的脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮形狀、壁厚及塑料的收縮率，一般取率，一般取30 30 1 13030。2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計17脫模斜度表示方法：脫模斜度表示方法：2.2.脫模斜度脫模斜度 2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計18脫模斜度設(shè)計要點：脫模斜度設(shè)計要點：2.2.脫模斜度脫模斜度 塑件精度高，采用較小脫模斜度塑件精度高，采用較小脫模斜度尺寸高的塑件，采用較小脫模斜度尺寸高的塑件，采用較小脫模斜度塑件形狀復(fù)雜不易脫模，選用較大斜度塑件形狀復(fù)雜不易脫模，選用較大斜度收縮率大，斜度加大收縮率大，斜度加大增強(qiáng)塑

10、料采用較大的脫模斜度增強(qiáng)塑料采用較大的脫模斜度含潤滑劑的塑料采用較小脫模斜度含潤滑劑的塑料采用較小脫模斜度 從留模方位考慮從留模方位考慮: 留在型芯，內(nèi)表面脫模斜度留在型芯，內(nèi)表面脫模斜度外表面外表面 留在型腔，外表面脫模斜度留在型腔，外表面脫模斜度內(nèi)表面內(nèi)表面19平板類零件加強(qiáng)筋方平板類零件加強(qiáng)筋方向與料流方向平行向與料流方向平行3 3. .塑件的塑件的加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋的加強(qiáng)筋的作用作用：加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋設(shè)計要點設(shè)計要點： 它能提高制件的強(qiáng)度、防止和避免塑它能提高制件的強(qiáng)度、防止和避免塑料的變形和翹曲。料的變形和翹曲。 加強(qiáng)筋的底部與壁連接應(yīng)圓弧過渡，以防外力作用時，產(chǎn)加強(qiáng)筋的底部與壁連接應(yīng)圓

11、弧過渡，以防外力作用時，產(chǎn)生應(yīng)力集中而被破壞。生應(yīng)力集中而被破壞。2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計20加強(qiáng)筋厚度小加強(qiáng)筋厚度小于壁厚于壁厚加強(qiáng)筋與支承加強(qiáng)筋與支承面間留有間隙面間留有間隙加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋設(shè)計要點設(shè)計要點：3 3. .塑件的塑件的加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計214 4. .塑件的支承面塑件的支承面通常塑件一般不以整個平面作為支承面，而是以通常塑件一般不以整個平面作為支承面，而是以底腳底腳或或邊框邊框為為支承面。支承面。2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計224 4. .塑件的支承面塑件的支承面支承面結(jié)

12、構(gòu)形式支承面結(jié)構(gòu)形式2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計23 在滿足使用要求的前提下在滿足使用要求的前提下,制件的所有的轉(zhuǎn)角盡可能設(shè)計成圓角，制件的所有的轉(zhuǎn)角盡可能設(shè)計成圓角，或者用圓弧過渡。或者用圓弧過渡。 5 5. .圓角圓角圓角的作用：圓角的作用：圓角可避免應(yīng)力集中，提高制件強(qiáng)圓角可避免應(yīng)力集中，提高制件強(qiáng)度度 圓角可有利于充模和脫模圓角可有利于充模和脫模圓角有利于模具制造，提高模具強(qiáng)圓角有利于模具制造，提高模具強(qiáng)度度 2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計245 5. .圓角圓角圓角的確定：圓角的確定：內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)為壁厚的一半內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)為壁厚

13、的一半外壁圓角半徑可為壁厚的外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍倍一般圓角半徑不應(yīng)小于一般圓角半徑不應(yīng)小于0.5mm壁厚不等的兩壁轉(zhuǎn)角可按平均壁厚確定內(nèi)、外圓角半徑壁厚不等的兩壁轉(zhuǎn)角可按平均壁厚確定內(nèi)、外圓角半徑理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的1/3以上以上2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計25（1） 孔的極限尺寸孔的極限尺寸 模塑通孔要求模塑通孔要求（長度與孔徑的比值）要小些（長度與孔徑的比值）要小些 6 6. .孔的設(shè)計孔的設(shè)計2.1 塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計（2 2）孔間距）孔間距 孔與孔間、孔與塑件邊緣間距離應(yīng)足夠大孔與孔間、

14、孔與塑件邊緣間距離應(yīng)足夠大（3 3）孔的類型）孔的類型 通孔、盲孔和異形孔通孔、盲孔和異形孔通孔、盲孔加工方法：通孔、盲孔加工方法： 直接模塑出來直接模塑出來模塑成盲孔再鉆孔通模塑成盲孔再鉆孔通塑件成型后再鉆孔塑件成型后再鉆孔26異形孔設(shè)計實例異形孔設(shè)計實例272 .2 塑件螺紋的設(shè)計塑件螺紋的設(shè)計1 1、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法 模具成型模具成型 機(jī)械加工制作機(jī)械加工制作 在塑件內(nèi)部鑲嵌金屬螺紋構(gòu)件。在塑件內(nèi)部鑲嵌金屬螺紋構(gòu)件。2 2、模塑螺紋的性能特點：、模塑螺紋的性能特點： 模塑螺紋強(qiáng)度較差，一般宜設(shè)計為粗牙螺紋。模塑螺紋強(qiáng)度較差，一般宜設(shè)計

15、為粗牙螺紋。 模塑螺紋的精度不高，一般低于模塑螺紋的精度不高，一般低于GB3GB3級。級。282.2 塑件螺紋的設(shè)計塑件螺紋的設(shè)計螺紋設(shè)計注意事項：螺紋設(shè)計注意事項：螺紋前端有大于螺紋前端有大于0.5mm的無螺紋區(qū)，以提高塑件適用壽命的無螺紋區(qū)，以提高塑件適用壽命同軸線上有多段螺紋時，螺紋的旋向一致同軸線上有多段螺紋時，螺紋的旋向一致螺紋直徑不能過小螺紋直徑不能過小螺紋配合段的長度應(yīng)小于螺紋直徑的螺紋配合段的長度應(yīng)小于螺紋直徑的1.52倍倍不常拆卸的且緊固力不大時，可采用自攻螺紋不常拆卸的且緊固力不大時，可采用自攻螺紋292.3 齒輪的設(shè)計齒輪的設(shè)計30 在塑件內(nèi)壓入其它的零件形成不可拆卸的連

16、接，此壓入零件稱為在塑件內(nèi)壓入其它的零件形成不可拆卸的連接，此壓入零件稱為嵌件嵌件。 嵌件可以是嵌件可以是金屬金屬、玻璃玻璃、木材木材或或已成形的塑件已成形的塑件。嵌件的作用：嵌件的作用：提高塑件力學(xué)性能和磨損壽命提高塑件力學(xué)性能和磨損壽命起導(dǎo)電、導(dǎo)磁作用起導(dǎo)電、導(dǎo)磁作用提高塑件的尺寸穩(wěn)定性、尺寸精度提高塑件的尺寸穩(wěn)定性、尺寸精度起緊固、連接作用起緊固、連接作用2.4 嵌件的設(shè)計嵌件的設(shè)計31嵌件的結(jié)構(gòu)形式嵌件的結(jié)構(gòu)形式32嵌件設(shè)計的要點：嵌件設(shè)計的要點： 防止嵌件在塑件中轉(zhuǎn)動或被抽離。柱狀嵌件可在外形滾直紋并切出防止嵌件在塑件中轉(zhuǎn)動或被抽離。柱狀嵌件可在外形滾直紋并切出溝槽，或在外表面滾菱形花紋。溝槽，或在外表面滾菱形花紋。2.4 嵌件的設(shè)計嵌件的設(shè)計 防止成型時嵌件周圍產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中和熔接痕。嵌件轉(zhuǎn)折處防止成型時嵌件周圍產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中和熔接痕。嵌件轉(zhuǎn)折處應(yīng)以斜面或圓角過渡，在機(jī)加工后應(yīng)進(jìn)行去毛刺和去油污處理。應(yīng)以斜面或圓角過渡，在機(jī)加工后應(yīng)進(jìn)行去毛刺和去油污處理。 保證嵌件安裝準(zhǔn)確并具有良好的穩(wěn)定性。保證嵌件安裝準(zhǔn)確并具有良好的穩(wěn)定性。 防止細(xì)長或薄板類嵌件受塑料壓力作用而彎曲變形。防止細(xì)長或薄板類嵌件受塑料壓力作用而彎曲變形。 為了提高安放嵌件的效率，可采取將嵌件成組安放為了提高安放嵌件的效率，可采取將嵌件成組安放 。塑件成型之后。塑件成型之后