塑料件基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、 塑料材料的基本性能塑料材料的基本性能塑料的分類塑料的分類 在受熱或其它條件下在受熱或其它條件下能固化成不熔不溶性物質(zhì)的塑料能固化成不熔不溶性物質(zhì)的塑料 ，其分子結(jié)構(gòu)最，其分子結(jié)構(gòu)最終為體型結(jié)構(gòu)。（變化過程不可逆）終為體型結(jié)構(gòu)。（變化過程不可逆） 指在特定溫度范圍指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料，其分子結(jié)內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料，其分子結(jié)構(gòu)是構(gòu)是線型線型或或支鏈線型支鏈線型結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。( () ) 塑料的分子結(jié)構(gòu)塑料的分子結(jié)構(gòu)a線狀 b支鏈狀 c體型狀 a b c 二：收縮性二：收縮性塑件從模具中取出冷卻到室溫后，塑件的各部分塑件從模具中取出冷卻到室溫后，塑件的各部分尺

2、寸都比原來在模具中的尺寸有所縮小。尺寸都比原來在模具中的尺寸有所縮小。一：流動(dòng)性一：流動(dòng)性塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力。塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力。 主要影響塑料件的壁厚、大小主要影響塑料件的壁厚、大小塑料的尺寸精度、壁厚、變形程度、外觀狀況及筋位形式塑料的尺寸精度、壁厚、變形程度、外觀狀況及筋位形式 .塑料的流動(dòng)性分析塑料的流動(dòng)性分析材料流長比率材料流長比率塑料的流動(dòng)性分析塑料的流動(dòng)性分析表示三種不同材表示三種不同材料在相同條件下料在相同條件下的流動(dòng)距離。的流動(dòng)距離。 PP 白白 PS 紅紅 ABS 黑黑塑件材料塑件材料最小壁厚最小壁厚小型件推薦值小型件推薦值中型件推薦值中

3、型件推薦值大型件推薦值大型件推薦值0 8080 200200 500400 PS11.522.53 4ABS11.51.82.53 4PP0.81. 522.52.53.5PE0.81.2 1.522.53.5PC11.8 2.534.5POM11.51.63. 5 對于座椅上的塑料件，產(chǎn)品壁厚可以選用綠色區(qū)域內(nèi)的壁厚對于座椅上的塑料件，產(chǎn)品壁厚可以選用綠色區(qū)域內(nèi)的壁厚 序號(hào)序號(hào) 塑料名稱塑料名稱收縮率收縮率(100%)推薦值推薦值(100%)1PS（聚苯乙烯）（聚苯乙烯）0.50.80.52ABS（苯乙烯（苯乙烯-丁二烯丁二烯-丙烯晴丙烯晴共聚物）共聚物）0.30.80.53PP（聚丙烯）（

4、聚丙烯）1.02.51.54PC（聚碳酸酯）（聚碳酸酯）0.50.80.55PE（聚乙烯）（聚乙烯）1.53.6 6POM（聚甲醛）（聚甲醛）1.23.0 7PMMA（改性聚甲基丙烯酸甲（改性聚甲基丙烯酸甲酯）酯）0.50.7 8PVC（聚氯乙烯）（聚氯乙烯）0.61.5 拔模拔模抽殼抽殼打孔打孔增加柱位增加柱位增加卡扣增加卡扣增加筋增加筋位位增加圓增加圓角角一：分型線概念一：分型線概念 分型線就是產(chǎn)品在出模方向上的最大投影邊界；分型線就是產(chǎn)品在出模方向上的最大投影邊界；二：目的：確定塑料件結(jié)構(gòu)形式，如加強(qiáng)筋、卡扣、柱二：目的：確定塑料件結(jié)構(gòu)形式，如加強(qiáng)筋、卡扣、柱位、孔等結(jié)構(gòu)方向和相關(guān)成型工

5、藝的方式。位、孔等結(jié)構(gòu)方向和相關(guān)成型工藝的方式。見實(shí)例見實(shí)例a圖上：塑料件在模具中的狀態(tài)圖上：塑料件在模具中的狀態(tài)a上斜面下斜面一：上斜度的作用一：上斜度的作用1.便于產(chǎn)品從定模脫出；便于產(chǎn)品從定模脫出；2.足夠的斜度便于產(chǎn)品表面足夠的斜度便于產(chǎn)品表面修飾；修飾；二：下斜面的作用：二：下斜面的作用：1.便于產(chǎn)品從動(dòng)模脫出；便于產(chǎn)品從動(dòng)模脫出；2.防止表面出現(xiàn)頂白，或內(nèi)防止表面出現(xiàn)頂白，或內(nèi)機(jī)構(gòu)拉白、脫傷等缺陷；機(jī)構(gòu)拉白、脫傷等缺陷；注：兩斜面的斜度可以相同也可以不同注：兩斜面的斜度可以相同也可以不同本應(yīng)產(chǎn)品外觀效果相同，但實(shí)際上產(chǎn)品表面效果存在差異本應(yīng)產(chǎn)品外觀效果相同，但實(shí)際上產(chǎn)品表面效果存在

6、差異原因：產(chǎn)品的斜度不同，從而改變了皮紋狀態(tài)。原因：產(chǎn)品的斜度不同，從而改變了皮紋狀態(tài)。存在存在差異差異普通（不含皮紋）普通（不含皮紋）皮紋件皮紋件電鍍、噴漆件（不含電鍍、噴漆件（不含皮紋）皮紋）產(chǎn)品表面產(chǎn)品表面1212旁側(cè)板：旁側(cè)板：6 6 最好最好 3 3 左右左右注：注：1.有噴漆、電鍍要求的皮紋件，斜度要在原有的情況下加大有噴漆、電鍍要求的皮紋件，斜度要在原有的情況下加大1度；度； 2.具體的斜度大小，以客戶提供數(shù)據(jù)為準(zhǔn)；具體的斜度大小，以客戶提供數(shù)據(jù)為準(zhǔn)；最理想狀態(tài)：壁厚在任何一個(gè)地方都是均一的厚度；最理想狀態(tài)：壁厚在任何一個(gè)地方都是均一的厚度；不好不好 好好實(shí)際：滿足功能上的需求以

7、致壁厚有所改變總是無可避免。實(shí)際：滿足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無可避免。問題：問題： 直接現(xiàn)象：造成壁厚變化；直接現(xiàn)象：造成壁厚變化； 間接現(xiàn)象：易產(chǎn)生因冷卻速度不同、亂流而造成尺寸不穩(wěn)間接現(xiàn)象：易產(chǎn)生因冷卻速度不同、亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面質(zhì)量問題；定和表面質(zhì)量問題；解決方案：解決方案： 由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑。由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑。階梯型過度（設(shè)計(jì)差）階梯型過度（設(shè)計(jì)差）錐形型過度（較好）錐形型過度（較好）逐漸型過度（最好）逐漸型過度（最好）A：制件初始設(shè)計(jì)方案：制件初始設(shè)計(jì)方案 厚壁結(jié)構(gòu)厚壁結(jié)構(gòu) 壁厚不均壁厚不均 內(nèi)外拐角尖銳內(nèi)外拐

8、角尖銳B：改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案：改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案 薄壁結(jié)構(gòu)薄壁結(jié)構(gòu) 壁厚均勻壁厚均勻 采用內(nèi)外圓角采用內(nèi)外圓角可能產(chǎn)生凹陷和間隙的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生凹陷和間隙的凸臺(tái)結(jié)構(gòu) 1 3 21.用增加筋位將凸臺(tái)連接到壁上用增加筋位將凸臺(tái)連接到壁上 2.將厚壁處掏空將厚壁處掏空3.筋位支撐的獨(dú)立式凸臺(tái)筋位支撐的獨(dú)立式凸臺(tái)在塑料件設(shè)計(jì)上開孔目的：在塑料件設(shè)計(jì)上開孔目的：1.使其和其它部件相接合使其和其它部件相接合2.增加產(chǎn)品功能上的組合增加產(chǎn)品功能上的組合盲孔盲孔通孔通孔臺(tái)階孔臺(tái)階孔模具成型：盲孔的是靠模具上的鑲針形成。模具成型：盲孔的是靠模具上的鑲針形成。易產(chǎn)生問題：易被溶融的塑料使鑲針彎曲變形，形成盲孔出現(xiàn)橢圓的

9、形易產(chǎn)生問題：易被溶融的塑料使鑲針彎曲變形，形成盲孔出現(xiàn)橢圓的形狀，所以鑲針的長度不能過長。狀，所以鑲針的長度不能過長。推薦：盲孔的深度只限于直徑的兩倍。推薦：盲孔的深度只限于直徑的兩倍。事由：安裝卡簧的塑料槽斷裂事由：安裝卡簧的塑料槽斷裂原因：塑料卡槽注塑時(shí)變彎，在原因：塑料卡槽注塑時(shí)變彎，在裝入卡簧后，應(yīng)力過大，導(dǎo)致塑裝入卡簧后，應(yīng)力過大，導(dǎo)致塑料槽斷裂。料槽斷裂。解決辦法：加寬塑料槽尺寸，邊緣增解決辦法：加寬塑料槽尺寸，邊緣增加圓角，取消過多的應(yīng)力。加圓角，取消過多的應(yīng)力。不好不好較好較好成型時(shí)不易產(chǎn)成型時(shí)不易產(chǎn)生飛邊生飛邊原因：原因：一：不好是因?yàn)椋朔N設(shè)計(jì)需要出側(cè)抽一：不好是因?yàn)椋?/p>

10、種設(shè)計(jì)需要出側(cè)抽二：好的原因，成功的避免了側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)二：好的原因，成功的避免了側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)不好不好好好好好好好內(nèi)側(cè)抽設(shè)計(jì)推薦：邊緣壁厚最好大于內(nèi)側(cè)抽設(shè)計(jì)推薦：邊緣壁厚最好大于6mm原因：防止在模具中機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)；原因：防止在模具中機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)；柱位作用：一般用以裝配產(chǎn)品、隔開物件及支撐承托柱位作用：一般用以裝配產(chǎn)品、隔開物件及支撐承托其他零件之用。其他零件之用。支柱使用方法：盡量不要單獨(dú)使用，應(yīng)盡量連接至外壁或與加強(qiáng)筋一同使支柱使用方法：盡量不要單獨(dú)使用，應(yīng)盡量連接至外壁或與加強(qiáng)筋一同使 用，斜筋是可以加強(qiáng)支柱的強(qiáng)度。用，斜筋是可以加強(qiáng)支柱的強(qiáng)度。注意：筋位高度一定要低于裝配的柱位面的高度，

11、以防止出現(xiàn)裝配問題。注意：筋位高度一定要低于裝配的柱位面的高度，以防止出現(xiàn)裝配問題。柱位不宜太高，對于目前我公司的情況，一般以柱位不宜太高，對于目前我公司的情況，一般以50mm以下為宜。以下為宜。小于小于50mm一般一般PP材料的設(shè)材料的設(shè)計(jì)：計(jì)：t=0.3-0.4T0.3-0.4T0.3-0.4T自攻螺釘規(guī)格 （國標(biāo)）螺釘柱內(nèi)徑（mm）螺釘柱外徑（mm）ST2.21.75ST2.92.36ST3.52.87ST4.23.47.5ST4.83.88ST5.54.49 一：產(chǎn)品表面增加壁厚,逐漸過渡,此種方法是最為常見的減少收縮的方式二：產(chǎn)品表面減薄的形式，開防縮槽；普通的設(shè)計(jì)方式優(yōu)化的設(shè)計(jì)方式

12、此種方式多用于表面要求較高的零件內(nèi)抽外抽外抽要求:一：側(cè)抽方向盡量保證一致；二：預(yù)設(shè)好側(cè)抽的分型位子，以免影響產(chǎn)品外觀；三：可以不考慮側(cè)抽的長度；斜 頂 頭斜 頂 體B 0 板頂 針 板底 針 板底 板鑲 塊斜 頂 導(dǎo) 向塊斜 頂 T 型 塊運(yùn)動(dòng)行程 S產(chǎn)品倒扣量 X斜頂運(yùn)動(dòng)的橫向距離: X+23=S*tg 對于一般的結(jié)構(gòu)對于一般的結(jié)構(gòu), ,一般我們后面要預(yù)留一般我們后面要預(yù)留的距離的距離L=2X+5L=2X+510mm10mm一種可減少壁厚并能增加剛性的有效方法一種可減少壁厚并能增加剛性的有效方法 十字筋結(jié)構(gòu)應(yīng)用十字筋結(jié)構(gòu)應(yīng)用推薦：十字筋結(jié)構(gòu)是最好的，因?yàn)樗軕?yīng)付不同的負(fù)荷的變化，可以推薦：

13、十字筋結(jié)構(gòu)是最好的，因?yàn)樗軕?yīng)付不同的負(fù)荷的變化，可以確保在整個(gè)制品上的應(yīng)力均勻分布。確保在整個(gè)制品上的應(yīng)力均勻分布。在塑料設(shè)計(jì)中，圓形筋位與十字筋結(jié)構(gòu)相配合，能夠承受很強(qiáng)的負(fù)荷。在塑料設(shè)計(jì)中，圓形筋位與十字筋結(jié)構(gòu)相配合，能夠承受很強(qiáng)的負(fù)荷。嵌件邊緣加強(qiáng)筋的布置對于一些產(chǎn)品，可以采用筋定位的形式正常的安裝狀態(tài)由于筋位突起，不能正常安裝問題：對手件安裝出現(xiàn)問題解決辦法：設(shè)計(jì)時(shí)，非裝配的筋位，要低于裝配面至少0.5mm。注意：在筋位交叉處易形成材料的積聚。注意：在筋位交叉處易形成材料的積聚。解決辦法：解決辦法：1.可以將節(jié)點(diǎn)中心挖空可以將節(jié)點(diǎn)中心挖空,以防止產(chǎn)生問題。以防止產(chǎn)生問題。 2.將交叉處

14、的距離拉開，防止積聚。將交叉處的距離拉開，防止積聚。 3.加強(qiáng)筋的厚度最好保證在小于：加強(qiáng)筋的厚度最好保證在小于：0.4T(T為產(chǎn)品的壁厚為產(chǎn)品的壁厚)在設(shè)計(jì)上直角情況要盡量避免。在設(shè)計(jì)上直角情況要盡量避免。一：產(chǎn)品直角的地方部位，經(jīng)常會(huì)引致應(yīng)力集中使抗撞擊強(qiáng)度降低。一：產(chǎn)品直角的地方部位，經(jīng)常會(huì)引致應(yīng)力集中使抗撞擊強(qiáng)度降低。二：直角邊容易給使用者帶來損傷。二：直角邊容易給使用者帶來損傷。推薦：內(nèi)側(cè)圓角的半徑最小應(yīng)為壁厚的推薦：內(nèi)側(cè)圓角的半徑最小應(yīng)為壁厚的25%，最好，最好0.5mm以上；以上； 外側(cè)則最小圓角不低于外側(cè)則最小圓角不低于0.5mm，在允許情況下，在允許情況下“越大越好越大越好”

15、；內(nèi)圓角建議使用內(nèi)圓角建議使用不建議使用不建議使用更改前更改后產(chǎn)品的直邊容易給使用者帶來傷害產(chǎn)品的直邊容易給使用者帶來傷害特殊成型方式特殊成型方式 一一氣體輔助成型工藝給塑料件的設(shè)計(jì)和制造提供了更大的余地。氣體輔助成型工藝給塑料件的設(shè)計(jì)和制造提供了更大的余地。優(yōu)點(diǎn)：壁厚可以更厚優(yōu)點(diǎn)：壁厚可以更厚 剛性更強(qiáng)剛性更強(qiáng) 幾乎無內(nèi)應(yīng)力幾乎無內(nèi)應(yīng)力 表面無凹陷表面無凹陷圓形截面圓形截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)：制品截面最好是接近圓形，避免尖角設(shè)計(jì)要點(diǎn)：制品截面最好是接近圓形，避免尖角,采用大的圓角過渡，避免熔采用大的圓角過渡，避免熔體在角部產(chǎn)生堆積。體在角部產(chǎn)生堆積。不合理不合理合理合理此處尖點(diǎn)此處尖點(diǎn)采用圓角采用圓角

16、過渡過渡矩形截面矩形截面hb不合理不合理合理合理設(shè)計(jì)要點(diǎn)：采用矩形截面時(shí)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：采用矩形截面時(shí),氣道通常為橢圓形。為保證氣體穿透的均勻氣道通常為橢圓形。為保證氣體穿透的均勻性性,應(yīng)滿足應(yīng)滿足b(35)h 注意：注意：一：氣道與制品壁接觸一：氣道與制品壁接觸處不要采用圓角過渡；處不要采用圓角過渡；二：在氣道與產(chǎn)品壁厚二：在氣道與產(chǎn)品壁厚間開設(shè)防縮槽間開設(shè)防縮槽 東風(fēng)汽車東風(fēng)汽車 3136左右前門雜物袋左右前門雜物袋 前格柵前格柵特殊成型方式二特殊成型方式二 雙色注塑產(chǎn)品雙色注塑產(chǎn)品 雙色注塑機(jī)雙色注塑機(jī)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品前，需注意：在設(shè)計(jì)產(chǎn)品前，需注意：一：雙色注塑實(shí)際是兩種不同材料的注塑；一：雙色注塑實(shí)際是兩種不同材料的注塑；要求：材料間本身熔融的溫度特性一定要有差異；要求：材料間本身熔融的溫度特性一定要有差異；二：封膠段：就是阻止塑料流體流出型腔外的部位；二：封膠段：就是阻止塑料流體流出型腔外的部位； 模具上的封膠部位的公差一般在模具上的封膠部位的公差一般在0.02mm左右，在雙色注塑的情左右，在雙色注塑的情況下，塑料的一部分就要承擔(dān)普通模具封膠的功能。況下，塑料的一部分就要承擔(dān)普通模具封膠的功能。三：兩種材料相接部位要有很好的融合；三：兩種材料相接部位要有很好的融合；不好不好