塑料制品和成型模具的研發(fā)程序課件

第二章塑料制品和成型模具的研發(fā)程序2.1塑料制品和模具開發(fā)方式2.2設(shè)計程序2.3設(shè)計實(shí)例傳統(tǒng)的方式是按串行的產(chǎn)品開發(fā)模式進(jìn)行，如：整個開發(fā)過程信息單向流動，下游結(jié)果不能及時反饋給上游進(jìn)行評價和修改；制品設(shè)計和模具設(shè)計脫節(jié)，制品設(shè)計的質(zhì)量靠最終生產(chǎn)來檢驗(yàn)，往往要多次修模，不易控制各環(huán)節(jié)質(zhì)量；各階段按順序進(jìn)行導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期長。其缺點(diǎn)：并行工程和逆向工程一、并行工程塑料制品開發(fā)包括：市場需求分析產(chǎn)品造型設(shè)計模具方案設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計模具工程分析模具制造裝配制品生產(chǎn)產(chǎn)品檢驗(yàn)？如何實(shí)現(xiàn)顯然：建立一個內(nèi)部可以交互操作的支持環(huán)境是實(shí)現(xiàn)并行工程的先決條件。圖中可以看出，并行工程是在多項(xiàng)新的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，如塑料模的CAD/CAM/CAE技術(shù)、實(shí)體造型技術(shù)、快速成型技術(shù)、信息管理技術(shù)、產(chǎn)品的力學(xué)分析軟件等并行工程是對產(chǎn)品設(shè)計過程、制造過程（模具設(shè)計與制造）和支持過程（制品實(shí)體模型制造、試模）進(jìn)行并行考慮。

并行開發(fā)模式，相互影響的各個環(huán)節(jié)通過數(shù)據(jù)交換平臺及時進(jìn)行信息交換，其優(yōu)點(diǎn)在于：制品開發(fā)的各個環(huán)節(jié)可及時接受其他環(huán)節(jié)的分析和反饋，并立即進(jìn)行修改，提高了設(shè)計質(zhì)量和可靠性。充分利用了各個環(huán)節(jié)的時域交叉性，幾個環(huán)節(jié)同時進(jìn)行，大大縮短了模具產(chǎn)品的開發(fā)周期性。不構(gòu)成修改的大循環(huán)，降低了總的開發(fā)成本。二、逆向工程

新產(chǎn)品的開發(fā)多是在同類產(chǎn)品豐富知識積累的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，采用模擬和改進(jìn)的辦法更新產(chǎn)品。現(xiàn)在采用三坐標(biāo)測量機(jī)，將模擬信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的模型，這種通過樣件開發(fā)產(chǎn)品的過程稱為逆向工程，對現(xiàn)實(shí)世界的模仿和改造，開發(fā)模式如圖：逆向工程所涉及的關(guān)鍵技術(shù)：用三坐標(biāo)測量機(jī)作三維實(shí)體幾何模型形狀數(shù)據(jù)的采集，即曲面的數(shù)字化。規(guī)則或大量離散數(shù)據(jù)的處理。三維實(shí)體模型的重建。通過CAM軟件進(jìn)行NC加工。逆向工程在開發(fā)具有復(fù)雜型面的塑料產(chǎn)品時能大大縮短開發(fā)周期，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。2.2塑料制品設(shè)計程序一、設(shè)計思想產(chǎn)品用途經(jīng)濟(jì)評價材料選用設(shè)計評價加工評價1、詳細(xì)了解塑料制品的功能、環(huán)境條件和載荷條件2、選定塑料品種3、制定初步設(shè)計方案，繪制制品草圖4、樣品制造、進(jìn)行模擬試驗(yàn)或?qū)嶋H使用條件的試驗(yàn)5、制品最終設(shè)計、繪制正規(guī)制品圖紙6、編制文件，包括塑料制品設(shè)計說明書和技術(shù)條件等。二、塑料制品設(shè)計的一般程序1、詳細(xì)了了解塑料料制品的的功能、、環(huán)境條條件和載載荷條件件預(yù)定的結(jié)結(jié)構(gòu)要求求：包括載載荷大小小及持續(xù)續(xù)時間；；交變載載荷性質(zhì)質(zhì)及其率率；沖擊擊力大小小及性質(zhì)質(zhì)；有無無振動或或抗疲勞勞要求；；可預(yù)見見的誤用用情況分分析。預(yù)定的環(huán)環(huán)境條件件，通常有有：工作溫度度及其允允許的極極限溫度度；工作作介質(zhì)—空氣、水水、油、、溶劑；；光照，，是否要要防氣候候老化遵循的準(zhǔn)準(zhǔn)則或標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，包括：：國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GB；部頒標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)；企企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)；國際際標(biāo)準(zhǔn)要求的成成本限制制：要有經(jīng)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)應(yīng)，產(chǎn)品品的成本本應(yīng)是多多少？預(yù)預(yù)定年產(chǎn)產(chǎn)量是多多少？從從經(jīng)濟(jì)上上考慮，，采用何何種成型型方法有有利？競競爭的材材料價格格是多少少？期望望的使用用壽命多多長，更更換期限限？2、選定塑塑料品種種產(chǎn)品數(shù)學(xué)學(xué)設(shè)計用用性能數(shù)數(shù)據(jù)比例極限限值、模模量與溫溫度關(guān)系系、表觀觀模量、、疲勞極極限、泊泊松比、、斷裂強(qiáng)強(qiáng)度、熱熱膨脹系系、密度度成型收收縮率通過試驗(yàn)驗(yàn)才能獲獲得的性性能數(shù)據(jù)據(jù)硬度、沖沖擊強(qiáng)度度、斷裂裂伸長率率、易燃燃性、熱熱變形溫溫度、電電性能、、屈服強(qiáng)強(qiáng)度3、制定初初步設(shè)計計方案，，繪制制制品草圖圖初步確定定形狀、尺尺寸、壁壁厚、加加強(qiáng)筋、、孔的位位置等；；明確：規(guī)定的的尺寸和和可改變變的尺寸寸。設(shè)設(shè)計的哪哪些部分分是靈活活的，哪哪些是用用來獲得得所要求求的結(jié)構(gòu)構(gòu)性能水水平的。。目的：驗(yàn)證產(chǎn)品品的可靠靠程度對產(chǎn)品的的初步性性能有所所了解鑒別可能能存在的的問題分析方法法如下：：應(yīng)變儀分分析熱循環(huán)試試驗(yàn)用環(huán)環(huán)境室人工氣候候老化箱箱仿真應(yīng)用用條件（（如重復(fù)復(fù)載荷））下壽命命試驗(yàn)特定性能能專門試試驗(yàn)4、樣品制制造、進(jìn)進(jìn)行模擬擬試驗(yàn)或或?qū)嶋H使使用條件件的試驗(yàn)驗(yàn)一個塑料料制品，，若按常常規(guī)生產(chǎn)產(chǎn)，要經(jīng)經(jīng)歷模具具設(shè)計、、模具制制造、注注塑成型型等幾道道工序，，周期較較長。如想要盡盡快得到到樣品，，以對其其進(jìn)行性性能檢驗(yàn)驗(yàn)或評價價結(jié)構(gòu)合合理性或或與其他他零件組組裝后來來考察其其性能，，或以樣樣品進(jìn)入入市場來來檢驗(yàn)新新產(chǎn)品的的市場認(rèn)認(rèn)可度。。這時，，并不需需要有大大量的產(chǎn)產(chǎn)品，只只需要1?2件塑件樣樣品。關(guān)于產(chǎn)品品制樣（（原型））和快速速原型技技術(shù)要求課后后查相關(guān)關(guān)資料5、制品設(shè)設(shè)計、繪繪制正規(guī)規(guī)制品圖圖紙通過修改改設(shè)計，，反映出出：選用塑料料特定品品種的綜綜合性能能成型加工工及過程程的限制制裝配方法法特別提示示：要取得得成功的的設(shè)計，，下列四四點(diǎn)值得得重視：：對產(chǎn)品最最終用途途的要求求，要做做認(rèn)真分分析要與成品品盡量相相似，特特別在臨臨界的或或估算的的性能方方面發(fā)展仿真真應(yīng)用或或仿真貯貯存的試試驗(yàn)方法法在產(chǎn)品投投放市場場之前，，按要求求進(jìn)行測測試。6、編制文文件，包包括塑料料制品設(shè)設(shè)計說明明書和技技術(shù)條件件等。2.3塑料制品品設(shè)計實(shí)實(shí)例—MP3為例一、外觀觀造型的的確定前提：外觀的設(shè)設(shè)計涉及及到了市市場、美美學(xué)、制制做工藝藝等的專專業(yè)知識識，是要要綜合考考慮的。。要熟悉市市場上的的相關(guān)產(chǎn)產(chǎn)品；對對現(xiàn)有的的制做工工藝要了了如指掌掌。調(diào)查：市場上采采購樣機(jī)機(jī)，設(shè)計計上的細(xì)細(xì)節(jié)可參參考他們們的產(chǎn)品品。考察模具具廠，了了解制造造工藝。。將外觀觀設(shè)計、、模具制制做和產(chǎn)產(chǎn)品制做做緊密的的配合了了起來。。設(shè)計思想想：外觀觀造型的的設(shè)計要要時尚、、精美，，讓消費(fèi)費(fèi)者愛不不釋手，，但考慮慮到生命命周期，，最后產(chǎn)產(chǎn)品使用用的設(shè)計計思路，，造型采采用中性性，不要要太另類類。涉及功能能的外觀觀設(shè)計：：按鍵有有開機(jī)、、停機(jī)、、前進(jìn)、、后退、、音量大大小、錄錄音、復(fù)復(fù)讀、模模式、刪刪除鍵共共10個按鍵，，在產(chǎn)品品上要排排布妥當(dāng)當(dāng)是很難難的。正面：1.錄音鍵2.刪除鍵3.停止鍵4.音效鍵5.復(fù)讀鍵6.播放鍵13.液晶顯示示屏側(cè)面：7.音量減小小鍵8.音量增大大鍵頂部：9.耳機(jī)插孔孔10.鍵盤鎖11.快進(jìn)鍵12.快退鍵其它的分分別是：14.話筒錄音音口15.SMC卡退鍵16.USB連接口17.SMC卡槽18.電池倉協(xié)調(diào)后的的設(shè)計正面：有有LCD液晶顯示示、開關(guān)關(guān)機(jī)按鍵鍵和一些些操作復(fù)復(fù)雜的按按鍵，如如將錄音音、復(fù)讀讀、模式式、刪除除鍵放到到正面，，前進(jìn)、后后退按鍵鍵放到了了頂部（（水平排排布），，向前進(jìn)進(jìn)曲目就就按頂部部的右按按鍵；音音量+-按鍵放到到了右側(cè)側(cè)（上下下排布）），想增增大音量量就按右右側(cè)上部部的按鍵鍵?？紤]了使使用者的的使用慣慣性并綜綜合了功功能的性性質(zhì)進(jìn)行行設(shè)計的的?？紤]到這這幾個鍵鍵在使用用中按動動不是很很頻繁。。使用者者不是很很熟悉它它們的功功能，使使用過程程中很長長一段時時間內(nèi)要要靠說明明書來完完成操作作，所以以我們就就是要讓讓消費(fèi)者者好找好好記。如如果把它它們排到到別的地地方，消消費(fèi)者就就是看著著說明書書也要找找半天按按鍵的位位置，這這一遍會會用了，，下一遍遍可能又又不會了了。二、結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計用三維軟軟件來配配合工作作，軟件件給出3維的造型型，各個個部件用用計算機(jī)機(jī)進(jìn)行模模擬裝配配，以檢檢驗(yàn)設(shè)計計部件的的可能性性。設(shè)計期間間，電路路設(shè)計工工程師與與結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計工程程師要配配合，兩兩者要協(xié)協(xié)調(diào)，在在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計期內(nèi)內(nèi)的同時時，電路路設(shè)計方方要完成成電路板板的設(shè)計計工作。。三、快速速成型結(jié)構(gòu)設(shè)計計完成后后，要進(jìn)進(jìn)行關(guān)鍵鍵的激光光快速成成型，可可以在很很短的時時間內(nèi)給給出一個個和設(shè)計計一樣的的外殼。。四、最終終產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)的確確定根據(jù)快速速成型樣樣品進(jìn)行行協(xié)調(diào)、、評價，，確定最最終產(chǎn)品品結(jié)構(gòu)在設(shè)計期期間內(nèi)基基本上需需：外觀造型型結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計工程程師2-3人，電路路設(shè)計工工程師2人，軟件件設(shè)計工工程師1人。還要要完成說說明書、、包裝的的設(shè)計；；所有外外協(xié)廠家家的確定定；制定定《企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》等等。經(jīng)經(jīng)過緊張張的設(shè)計計、試生生產(chǎn)周期期，進(jìn)入入到平穩(wěn)穩(wěn)的生產(chǎn)產(chǎn)期。五、編制制相關(guān)文文件產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)前生產(chǎn)產(chǎn)部門要要編制《生產(chǎn)作業(yè)業(yè)指導(dǎo)書書》、《生產(chǎn)工藝藝與品質(zhì)質(zhì)驗(yàn)收標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》等等生產(chǎn)產(chǎn)用文件件。第三章塑塑料制制件設(shè)計計決定于于：使使用要要求、、外觀觀要求求、強(qiáng)強(qiáng)度要要求、、美術(shù)術(shù)造型型、成成型工工藝、、模具具設(shè)計計和制制造、、塑料料品種種。原則：：發(fā)揮塑塑料優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，，避免免缺點(diǎn)點(diǎn)。符合成成型工工藝特特點(diǎn)。。在滿足足使用用要求求的前前提下下，制制品形形狀盡盡可能能使模模具結(jié)結(jié)構(gòu)簡簡單。。一、主主要考考慮的的四個個方面面制件的的使用用性能能（第第一位位）制件材材料的的選用用制件的的成型型工藝藝性制件的的藝術(shù)術(shù)造型型設(shè)計計一、塑塑料制制件材材料的的選用用1、力學(xué)學(xué)性能能模量：拉伸伸模量量（楊楊氏模模量））E、剪切切模量量G、體積積模量量B，模量愈愈高材料發(fā)發(fā)生單單位形形變所所需施施加應(yīng)應(yīng)力愈愈大，，即材料剛剛性愈愈大。。泊松比比：材料料在拉拉伸試試驗(yàn)中中試樣樣的橫橫向尺尺寸收收縮率率與縱縱向長長度增增加率率之比比。強(qiáng)度：材料料發(fā)生生屈服服變形形或斷斷裂破破壞時時所承承受的的應(yīng)力力。拉伸強(qiáng)強(qiáng)度：拉伸伸時發(fā)發(fā)生屈屈服形形變或或斷裂裂破壞壞時的的應(yīng)力力，前前者叫叫拉伸伸屈服服強(qiáng)度度，后后者叫叫拉伸伸斷裂裂強(qiáng)度度。壓縮強(qiáng)強(qiáng)度：在壓壓縮時時的壓壓縮屈屈服強(qiáng)強(qiáng)度和和壓縮縮斷裂裂強(qiáng)度度。剪切強(qiáng)強(qiáng)度：材料料達(dá)到到剪切切破壞壞時的的剪切切應(yīng)力力。沖擊強(qiáng)強(qiáng)度：長條條形標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)試試樣被被沖斷斷時單單位截截面或或單位位寬度度所吸吸收的的能量量，即即沖擊擊擺錘錘所損損耗的的功。。彎曲強(qiáng)強(qiáng)度：長條條形標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)試試樣在在受三三點(diǎn)式式彎曲曲時發(fā)發(fā)生彎彎曲斷斷裂或或達(dá)到到規(guī)定定撓度度時試試樣中中點(diǎn)最最大的的彎應(yīng)應(yīng)力。。疲勞強(qiáng)強(qiáng)度：在循循環(huán)載載荷作作用下下，若若應(yīng)力力過大大材料料會發(fā)發(fā)生疲疲勞斷斷裂，，在循循環(huán)次次數(shù)達(dá)達(dá)到107～108，試樣樣尚有有50%不破壞壞時的的應(yīng)力力叫試試樣的的疲勞勞強(qiáng)度度。長期靜靜力作作用下下的蠕蠕變特特性即即靜態(tài)粘粘彈性性，如蠕蠕變。。交變應(yīng)應(yīng)力下下的動態(tài)粘粘彈性性，如如圖。斷裂生生長率率：材料料發(fā)生生拉伸伸斷裂裂瞬間間試樣樣變形形長度度與原原長度度之比比。斷裂功功：材料料發(fā)生生斷裂裂時外外力所所作的的功。。粘彈性性：高聚聚物具具有粘粘彈性性2、電學(xué)學(xué)特性性1）電導(dǎo)導(dǎo)率：：衡量量材料料導(dǎo)電電性大大小。。即電電阻率率的倒倒數(shù)體積電電阻率率：電流流通過過電極極之間間塑料料本體體時的的阻力力。表面電電阻率率：電流流通過過試樣樣表面面時沿沿試樣樣表面面電流流方向向的直直流電電場強(qiáng)強(qiáng)度與與單位位長度度表面面?zhèn)鲗?dǎo)導(dǎo)電流流之比比。根據(jù)電電阻率率不同同，將將材料料分為為超導(dǎo)導(dǎo)體、、導(dǎo)體體、半半導(dǎo)體體、絕絕緣體體四類類，絕絕大多多數(shù)塑塑料屬屬于絕絕緣體體。2）耐電電擊穿穿性：：用介介電強(qiáng)強(qiáng)度表表示當(dāng)電壓壓達(dá)到到擊穿穿點(diǎn)后后出現(xiàn)現(xiàn)電流流突然然增大大，聚聚合物物喪失失電絕絕緣性性，材材料發(fā)發(fā)生熔熔化、、燒焦焦甚至至燃燒燒，在在繼續(xù)續(xù)不斷斷升壓壓情況況下會會發(fā)生生電擊擊穿，，擊穿穿電壓壓與材材料厚厚度之之比叫叫介電電強(qiáng)度度。3）介電電性聚合物物按結(jié)結(jié)構(gòu)單單元偶偶極矩矩的大大小分分為非非極性性、弱弱極性性和極極性幾幾大類類。介電常常數(shù)愈愈大，，絕緣緣越好好。介電損損耗：：電介介質(zhì)在在交變變電場場中由由于發(fā)發(fā)熱而而消耗耗部分分電能能的現(xiàn)現(xiàn)象。。解決靜靜電辦辦法：：①塑料料原料料加入入導(dǎo)電電性物物質(zhì)以以降低低體積積電阻阻率，，如炭炭黑、、石墨墨、金金屬粉粉末等等。②加抗抗靜電電劑③制品品表面面離子子化；；④相互互抵消消法。。靜電的的應(yīng)用用：復(fù)復(fù)印機(jī)機(jī)利用用靜電電印刷刷；靜靜電噴噴涂等等4）聚合合物的的靜電電現(xiàn)象象3、光學(xué)學(xué)特性性包括對對光的的吸收收、反反射、、折射射、散散射和和透射射性能能。1）塑料料對光光的吸吸收和和透過過模具的的表面面粗糙糙度、、樹脂脂中雜雜質(zhì)和和水分分含量量都會會影響響制品品的透透明度度和表表面光光澤。。在純聚聚合物物中加加入填填料粒粒子或或發(fā)泡泡成泡泡沫塑塑料時時，塑塑料成成為兩兩相或或多相相結(jié)構(gòu)構(gòu)，即即使填填入的的粒子子或泡泡孔是是透明明的，，但當(dāng)當(dāng)光線線遇到到相界界面時時會發(fā)發(fā)生漫漫反射射，使使產(chǎn)品品透明明度下下降，，如若若兩相相的折折光指指數(shù)相相近，，則能能增加加制品品的透透明性性。聚合物物有透透明、、半透透明與與不透透明，，控制制結(jié)晶晶聚合合物的的結(jié)晶晶度及及晶粒粒尺寸寸的大大小，，可以以得到到所需需制品品。2）折射射制造透透鏡、、車燈燈等光光學(xué)制制品時時要考考慮折光指指數(shù)低低，透明性性好；PMMA透明性性優(yōu)于于PS、PC。3）反射射粗糙的的表面面會形成成漫反反射，，即沒沒有規(guī)規(guī)律地地向四四面八八方反反射，，使表面面粗糙糙度提提高。結(jié)晶聚聚合物物體內(nèi)的的球晶晶粒子子會產(chǎn)產(chǎn)生漫漫反射射，使使反射射光消消失，，因而而光澤性性差。向聚合物物中加加入粉粉狀填料會會形成成凸凹凹不平平的表表面，，并消消除內(nèi)內(nèi)表面面反射射，形形成無光制制品；向PET、PA中加入入0.3%～0.8%的二氧氧化鈦鈦可制制成消消光纖纖維，，PE、PP、ABS、PVC等塑件件常加加入二二氧化化鈦細(xì)細(xì)粉來來消光光著色色。塑料光光纖也也是利利用高高聚物物的反反射特特性。。4、熱學(xué)學(xué)特性性1）聚合合物力力學(xué)狀狀態(tài)與與溫度度2）聚合合物耐耐熱性性耐熱性性是重重要指指標(biāo)，，特別別是高高溫使使用的的塑料料制品品，聚聚合物物受熱熱過程程發(fā)生生物理理及化化學(xué)變變化。。聚合物物耐熱熱性受受環(huán)境境影響響，還還與使使用時時間有有關(guān)，，故溫度—時間—環(huán)境—性能四個方方面應(yīng)應(yīng)同時加加以考考慮。確定加加工溫溫度；；確定使使用溫溫度。。提高熔熔點(diǎn)或或玻璃璃化溫溫度可可采用用：（1）合成成時能能生成成高剛剛性分分子鏈鏈的原原料；；（2）增加加聚合合物結(jié)結(jié)晶度度；（3）進(jìn)行行交聯(lián)聯(lián)；（4）增強(qiáng)強(qiáng)復(fù)合合3）幾種種重要要熱性性能的的定義義及測測試方方法（1）差熱熱分析析法（2）熱變變形溫溫度測測定法法（3）塑料料馬丁丁耐熱熱試驗(yàn)驗(yàn)（4）維卡卡軟化化點(diǎn)測測試5、阻隔隔特性性1）影響響透氣氣性的的主要要因素素（1）相容容性影影響根據(jù)極性原原則，極性氣氣體易易溶入入極性性聚合合物，，非極極性氣氣體易易溶入入非極極性聚聚合物物。PVA、聚氨氨酯及及硅橡橡膠對對水蒸蒸汽（（極性性），，天然然橡膠膠、PS對氮?dú)鈿夂脱跹鯕猓ǎǚ菢O極性））體系系的透透過系系數(shù)高高；而而極性性的PVA、AS、PVC對非極極性的的氧、、氮?dú)鈿馔高^過率極極低。。（2）透過過氣體體的分分子大大小分子體體積愈愈小越越容易易擴(kuò)散散，如氫氫氣高高于氧氧氣。。（3）聚合合物的的結(jié)構(gòu)構(gòu)分子鏈鏈的剛剛性、、極性性、對對稱性性、結(jié)結(jié)晶、、交聯(lián)聯(lián)等因素素增加加時，，會降降低連連段運(yùn)運(yùn)動能能力或或增加加堆砌砌密度度，因因而阻礙氣氣體分分子的溶解解和擴(kuò)擴(kuò)散，，降低低透氣氣性。。LDPE透氣高高于HDPE。（4）增塑塑增塑劑劑加入入，氣氣體容容易擴(kuò)擴(kuò)散。。（5）聚合合物兩兩相體體系介于兩兩相之之間。。2）聚合合物阻阻隔性性的應(yīng)應(yīng)用（1）包裝裝材料料防潮：一般般選用用PE、PP、PVC和橡膠膠等極極性和和中等等極性性的聚聚合物物材料料。防氧保保鮮：魚肉肉、糧糧食、、糖果果和糕糕點(diǎn)要要防氧氧和水水分作作用，，常用用的PE、PP對氧透透過率率高，，包裝裝的食食品儲儲存的的周期期短，，PET、PA和聚偏偏二氯氯乙烯烯性能能好，，但價價格貴貴，兩兩者組組成復(fù)復(fù)合薄薄膜。。（2）選擇擇性透透過如聚硅硅酮薄薄膜不不透過過氮?dú)鈿猓芎苋菀滓淄高^過氧氣氣，可可以從從空氣氣中制制取氧氧氣。。（3）逆滲滲透淡淡化水水和制制鹽海水透透過PP、醋酸酸纖維維等中中空纖纖維獲獲得可可直接接飲用用淡水水。6、塑件件減摩摩、耐耐磨特特性塑料具具有優(yōu)優(yōu)異的的減摩摩，耐耐磨特特性。。耐磨、、減摩摩塑料料件：：軸承承、齒齒輪、、活塞塞環(huán)、、機(jī)械械密封封、機(jī)機(jī)床導(dǎo)導(dǎo)軌、、絲桿桿螺母母、滾滾動軸軸承保保持駕駕，固固體粒粒子風(fēng)風(fēng)送管管道、、滑槽槽等。。PTFE用于軸軸承、、機(jī)床床導(dǎo)軌軌PA、POM齒輪可可用注注射成成型，，制造造成本本大大大降低低，且且尺寸寸公差差和行行位公公差可可以降降低要要求。。三、制制件的的成型型工藝藝性1、熱穩(wěn)穩(wěn)定性性熱塑性性塑料料在高高溫下下抗化化學(xué)分分解的的穩(wěn)定定性可可以用用熱穩(wěn)穩(wěn)定性性來表表征，，指其其開始始發(fā)生生明顯顯化學(xué)學(xué)變化化的溫溫度。。2、流變變性能能（復(fù)復(fù)習(xí)））3、收縮縮特性性塑料產(chǎn)產(chǎn)生收收縮值值大且且收縮縮不穩(wěn)穩(wěn)定及及發(fā)生生后收收縮現(xiàn)現(xiàn)象；；收縮縮率與與制品品結(jié)構(gòu)構(gòu)和模模具結(jié)結(jié)構(gòu)有有關(guān)。。4、可加加工性性（可可模性性）評定方方法：：一般般用能能生產(chǎn)產(chǎn)合格格制品品的速率和和難易易度來評價價。定義：：熱塑塑性塑塑料注注塑加加工的的難易易性叫叫塑料料的可可模性性。評定塑塑料可可模性性的目目的：：確定加加工條條件；；評定物物料成成型各各種制制品可可能性性；試制新新的塑塑料品品種和和改性性。測定成成型速速率最最好的的辦法法是測測定最最短注注射周周期；；測定成成型難難易程程度是是確立立完成成充模模的溫溫度和和壓力力的綜綜合工工藝窗窗口，，最直直觀的的辦法法是繪繪制成成型圖圖。試驗(yàn)條條件：：盡可可能接接近聚聚合物物在注注塑機(jī)機(jī)上的的加工工條件件下測測定成成型速速率和和成型型的難難易程程度。。制作成成型圖圖和測測定最最短成成型周周期所所用的的方法法可能能繁雜雜而費(fèi)費(fèi)錢，，但可可用來來較準(zhǔn)準(zhǔn)確地地選擇擇聚合合物品品牌和和確定定最經(jīng)經(jīng)濟(jì)注注塑條條件。。成型效效率最最高的的最短短成型型周期期點(diǎn)。。PVC的成型型圖簡化不不同配配方塑塑料的的可模模性疊疊合最短注注塑周周期與與料筒筒溫度度關(guān)系系圖二、塑塑料設(shè)設(shè)計的的主要要內(nèi)容容第一節(jié)節(jié)塑塑件件的精精度和和表面面粗糙糙度第二節(jié)節(jié)塑塑件件的形形狀和和結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計圓度、、斜度度、厚厚度、、圓角角孔、螺螺紋、、嵌件件、螺螺釘?shù)谌?jié)節(jié)塑塑件件結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的力學(xué)學(xué)設(shè)計計（蠕蠕變或或應(yīng)力力松弛弛行為為）短期負(fù)負(fù)載下下的力力學(xué)計計算長期負(fù)負(fù)載下下的力力學(xué)計計算一、尺尺寸精精度尺寸寸設(shè)設(shè)計計要要求求:對流流動動性性差差的的塑塑料料制制品品和和薄薄壁壁制制品品,其其外外形形尺尺寸寸不不能能太太大大。。壓制制件件尺尺寸寸受受制制于于壓壓機(jī)機(jī)壓壓力力和和工工作作臺臺尺尺寸寸。。注塑塑件件受受注注射射機(jī)機(jī)注注射射量量、、鎖鎖模模力力、、模模板板尺尺寸寸、、開開合合模模距距離離和和最最大大與與最最小小模模厚厚的的限限制制。。塑料料制制品品設(shè)設(shè)計計第一一節(jié)節(jié)塑塑件件的的精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度一、、尺尺寸寸精精度度尺寸寸精精度度1、影影響響因因素素模具具制制造造精精度度δm（對對小小尺尺寸寸制制品品影影響響較較大大））一般般占占塑塑件件公公差差的的三三分分之之一一，，即即δm=1/3Δ塑件件收收縮縮率率的的波波動動δs（對對大大尺尺寸寸制制品品影影響響較較大大））即即δs=1/3Δ模具具磨磨損損（（δw）δw=1/6Δ成型型零零件件的的活活動動間間隙隙δq設(shè)計計模模具具時時收收縮縮率率選選擇擇不不準(zhǔn)準(zhǔn)造造成成的的誤誤差差δss塑料料制制品品設(shè)設(shè)計計一、、尺尺寸寸精精度度尺寸寸精精度度2、塑塑件件公公差差的的組組成成Δ=δm+δs+δw+δq+δss精度與公公差的選選擇塑件精度度標(biāo)準(zhǔn)采用用GB/T14486-1993P16精度等級級MT1，MT2，MT3………MT7高精度等等級一般精度度等級未注公差差尺寸塑料制品品設(shè)計一、尺寸寸精度尺寸精度度精度與公公差的選選擇根據(jù)塑料料品種及及使用情情況選精精度（第第一步））在P17表3-1-2中選擇高精度：：塑塑料收收縮小且且配合精精度高一般精度度：沒沒有有特殊要要求的大大多數(shù)塑塑件未標(biāo)注公公差尺寸寸：玩具具或精度度要求低低塑件若在表2-1-2中無所需需塑料品品種，用用表2-1-3收縮特性性值‘?s’選擇塑料制品品設(shè)計一、尺寸寸精度尺寸精度度精度與公公差的選選擇根據(jù)精度度等級與與塑件基基本尺寸寸選公差差表2-1-1（第二步步）成型時不不受模具具活動部部分影響響的尺寸寸a行公差值值成型時受受模具活活動部分分影響的的尺寸b行公差值值公差標(biāo)注注常用的標(biāo)標(biāo)注方法法——基準(zhǔn)制原原則基孔制的的孔可取取表中數(shù)數(shù)值冠以以（+）基軸制的的軸可取取表中數(shù)數(shù)值冠以以（-）中心距尺尺寸取表表中數(shù)值值冠以（（±）或選擇其其他公差差標(biāo)注方方法塑料制品品設(shè)計二、表面面質(zhì)量1、表面質(zhì)質(zhì)量表面粗糙糙度光亮度色彩均勻勻度表面缺陷陷（如微微孔、凹凹陷、熔熔接痕））塑料制品品設(shè)計二、表面面質(zhì)量2、影響表表面質(zhì)量量的三大大因素及及關(guān)系三大因素素：成型工藝藝（溫度度、壓力力、時間間）塑料品種種模具型腔腔粗糙度度塑料制品品設(shè)計二、表面面質(zhì)量2、影響表表面質(zhì)量量的三大大因素關(guān)系表面粗糙糙度——模具型腔腔的粗糙糙度是主主要因素素光亮度——塑料品種種、溫度度有關(guān)色彩均勻勻度——顏料品種種及工藝藝表面缺陷陷（如微微孔、凹凹陷、熔熔接痕））——成型工藝藝及模具具結(jié)構(gòu)塑料制品品設(shè)計二、表面面質(zhì)量3、粗糙度度常用“Ra”表示Ra值的選擇擇——一般比模模具低一一個等級級工藝品、、透明制制品Ra0.1~Ra0.05μμm生活用品品Ra0.2μμm工業(yè)用品品Ra0.4μμm非配合表表面及隱隱蔽表面面Ra0.8μμm藝術(shù)效果果表面設(shè)設(shè)計計成布紋紋、麻紋紋、花紋紋仿波波紋塑料制品品設(shè)計二、表面面質(zhì)量4、應(yīng)用“Ra”應(yīng)標(biāo)在在圖上或或圖紙右右上角““其余”或?qū)懺诩技夹g(shù)要求求中。對于“色色彩均勻勻性、表表面缺陷陷、光亮亮度等表表面質(zhì)量量要求寫寫在圖紙紙技術(shù)要要求中。。塑料制品品設(shè)計一、易于于模塑，，避免側(cè)側(cè)向分型型抽芯易于模塑塑的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計常用方法法——料流的方方向上設(shè)設(shè)計成流流線型或或大曲率率半徑圓圓弧優(yōu)點(diǎn)：便便于流動動，防止止阻力過過大或在在死角處處產(chǎn)生氣氣泡、縮縮孔。圖見書上上P18圖3-2-1塑料制品品設(shè)計第二節(jié)塑塑件件的形狀狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計一、易于于模塑，，避免側(cè)側(cè)向分型型抽芯易于模塑塑的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計常用方法法——料流的方方向上設(shè)設(shè)計成流流線型或或大曲率率半徑圓圓弧優(yōu)點(diǎn)：便便于流動動，防止止阻力過過大或在在死角處處產(chǎn)生氣氣泡、縮縮孔。圖見書上上P18圖3-2-1塑料制品品設(shè)計第二節(jié)塑塑件件的形狀狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計一、易于于模塑，，避免側(cè)側(cè)向分型型抽芯使成型模模具簡化化的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計（（以改變變塑件結(jié)結(jié)構(gòu)考慮慮）：常用方法法——在滿足使使用的前前提下，，改變側(cè)側(cè)孔，側(cè)側(cè)凸結(jié)構(gòu)構(gòu)形狀，，避免側(cè)側(cè)向抽芯芯。優(yōu)點(diǎn)：簡簡化模具具結(jié)構(gòu)，，減少維維護(hù)次數(shù)數(shù)，增加加模具壽壽命，減減少飛邊邊的修整整工作量量，提高高生產(chǎn)效效率，降降低成本本。塑料制品品設(shè)計一、易于于模塑，，避免側(cè)側(cè)向分型型抽芯使成型模模具簡化化的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計（（以不改改變塑件件結(jié)構(gòu)考考慮）：：常用方法法——在塑件側(cè)側(cè)孔，側(cè)側(cè)凸較小小時，采采用強(qiáng)制制脫模。。塑料制品品設(shè)計強(qiáng)制脫模模必要條條件：脫模溫度度下具備備足夠彈彈性側(cè)凹、側(cè)側(cè)凸設(shè)計計圓弧過過渡相對尺寸寸高度或或深度小小于5%塑料制品品設(shè)計二、斜度度設(shè)計斜度度的原因因因塑件冷冷卻（或或固化后后），塑塑料件收收縮而包包在凸模模上，產(chǎn)產(chǎn)生一定定的包緊緊力，脫脫模時使使塑件表表面劃傷傷、變形形甚至破破裂，所所以在平平行于脫脫模方向向的表面面設(shè)計脫脫模斜度度。塑料制品品設(shè)計二、斜度度設(shè)計斜度度的原則則滿足使用用情況下下，斜度度盡量數(shù)數(shù)值大一一些，便便于脫模模斜度值選選的過小小時，模模具表面面Ra要低，塑塑料收縮縮率要小小，選擇擇合理高高度。不設(shè)計斜斜度時，，塑件高高度不能能過大，，且塑料料質(zhì)地柔柔軟，并并且具有有自潤滑滑性。一般情況況下，制制件留在在動（陽陽）模，，則動模模斜度<定模斜度度；反之之亦然。。塑料制品品設(shè)計二、斜度度斜度值選選擇根據(jù)塑料料品種選選熱塑性塑塑料：0.5°°~3°°熱固性塑塑料:0.5°~1°根據(jù)塑料料高度與與品種選選，查表表3-2-1高度越高高，斜度度越??；；彈性越越好，斜斜度越小小。根據(jù)表面面結(jié)構(gòu)選選塑件上有有文字、、符號1°~15°塑件上有有孔或矩矩形格子子4°~5°塑件上有有花紋時時4°~6°塑料制品品設(shè)計二、斜度度斜度與尺尺寸公差差的關(guān)系系一般情況況下，斜斜度值不不包括在在公差之之內(nèi)。（（默認(rèn)））如需包括括在公差差之內(nèi)時時，需在在圖紙上上注明。。斜度標(biāo)注注塑料內(nèi)孔孔，以小小端為基基準(zhǔn)，斜斜度由擴(kuò)擴(kuò)大方向向取得。。塑料外徑徑，以大大端為基基準(zhǔn)，斜斜度由縮縮小方向向取得。。塑料制品品設(shè)計三、壁厚厚壁厚對塑塑件質(zhì)量量的影響響過厚浪費(fèi)材料料延長冷卻卻時間增加生產(chǎn)產(chǎn)周期，，降低生生產(chǎn)效率率易使塑件件產(chǎn)生氣氣泡、縮縮孔、翹翹曲變形形過薄增大型腔腔內(nèi)的流流動阻力力，易發(fā)發(fā)生塑件件不完整整使用強(qiáng)度度、剛度度不夠使塑件不不易頂出出塑料制品品設(shè)計三、壁厚壁厚選擇原原則足夠強(qiáng)度與與剛度，頂頂出及裝配配時不破壞壞壁厚選擇主主要根據(jù)塑塑料品種與與使用情況況同一塑件壁壁厚盡可能能均勻一致致。若設(shè)計計不同壁厚厚時，薄厚厚之比＜1:3，且用斜面面或圓弧過過渡。塑料制品設(shè)設(shè)計三、壁厚壁厚選擇方方法經(jīng)驗(yàn)數(shù)值熱固性：小小件1.6~2.5mm，大件3.2~8mm，流動性差差的小于10mm熱塑性：薄薄壁0.25mm，一般0.6~0.9mm，常取2~4mm表格法表表格3-2-2及表格3-2-3計算法流動性名稱公式好PE、PP、PA6H=0.2+0.007L一般ABS、PA1010H=0.4+0.009L差PC、PSFH=0.6+0.011LH：壁厚L：塑料熔體體在模具中中的最大流流程塑料制品設(shè)設(shè)計四、增加剛剛性減少變變形的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的的原因塑料大多彈彈性模量低低，強(qiáng)度低低如增加壁厚厚，太厚則則會產(chǎn)生縮縮孔、凹痕痕如不增加壁壁厚，則采采用增強(qiáng)結(jié)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)類類型平板、受力力孔與底板板連接增強(qiáng)強(qiáng)結(jié)構(gòu)（加加強(qiáng)筋）殼體塑料底底部與口邊邊增強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)（加強(qiáng)筋筋）支撐面平板、受力力孔與底板板連接增強(qiáng)強(qiáng)結(jié)構(gòu)作用是增加加強(qiáng)度以免免變形（滿滿足制品等等壁厚或小小壁厚等條條件），對對大型制品品，在充模模方向設(shè)加加強(qiáng)筋還可可降低充模模阻力。布置應(yīng)合理理，避免局局部集中，，壁厚應(yīng)一一致。滿足等壁厚塑料制品設(shè)設(shè)計殼體塑料底底面與口部部薄殼制品的的頂面可設(shè)設(shè)計成球面面或拱曲面面，以減少少變形。加強(qiáng)筋應(yīng)有有正確的形形狀和尺寸寸，中心距要大大于壁厚。典型尺寸塑料制品設(shè)設(shè)計支撐面避免整個面面作為支撐撐面，采用用點(diǎn)、線或或三點(diǎn)、四四點(diǎn)支撐底面的加強(qiáng)強(qiáng)筋高度高高于支撐面面0.5mm。對緊固用突突耳要避免免突然過渡渡。合理不合理緊固用突耳典型支撐面不合理塑料制品設(shè)設(shè)計塑料制品設(shè)設(shè)計五、圓角設(shè)設(shè)計1、定義塑料制件邊邊與邊、邊邊與底之間間的連接能能設(shè)計成圓圓角的，盡盡量設(shè)計成成圓角（即即使R=0.5mm）。2、目的避免塑件尖尖角處產(chǎn)生生應(yīng)力集中中避免模具尖尖角處產(chǎn)生生應(yīng)力破壞壞增加塑料的的美感，減減少成型過過程中的流流動阻力對于電鍍件件，使尖角角處鍍層均均勻。圓角半徑與壁厚之比R/A與應(yīng)力集中系數(shù)關(guān)系不合理合理酚醛塑料壓制件不同設(shè)計在相同的成型工藝下的充模流動比較圓角設(shè)計對電鍍件的影響，尖角處電流密度大，使鍍層較厚，凹處則相反合理不合理塑料制品設(shè)設(shè)計塑料制品設(shè)設(shè)計五、圓角設(shè)設(shè)計3、不設(shè)圓弧弧位置分型面型芯與型腔腔的裝配處處塑料制品設(shè)設(shè)計六、孔的設(shè)設(shè)計1、孔的種類類盲孔通孔孔的設(shè)計要要點(diǎn)保證強(qiáng)度孔與邊緣距距離大于1.5D表3-2-4孔與孔之間間距離大于于2D塑料制品設(shè)設(shè)計3、通孔的設(shè)設(shè)計（模具具或型芯的的設(shè)計）孔深采用結(jié)構(gòu)L≤4D一端固定懸臂梁結(jié)構(gòu)型芯L=4D~6D采用對接型芯L≥8D一端固定，一端導(dǎo)向孔支撐型芯L>>8D壓出定位坑，后機(jī)加孔設(shè)計注意通孔中中型芯固定定，孔深不不宜太大，，否則易彎彎曲、折斷斷。塑料制品設(shè)設(shè)計塑料制品設(shè)設(shè)計4、盲孔的設(shè)設(shè)計（模具具或型芯的的設(shè)計）采用結(jié)構(gòu)：：一端固定定的懸臂梁梁結(jié)構(gòu)孔深<通孔注塑成型或或傳遞模塑塑，L<4D；壓制成型時時，平行于于壓制方向向L<2.5D;垂直于壓制制方向L<2D。塑料制品設(shè)設(shè)計5、孔的加強(qiáng)強(qiáng)受力孔或固固定孔應(yīng)設(shè)設(shè)計在應(yīng)力力集中小的的合理位置置如遠(yuǎn)離澆口口、轉(zhuǎn)角位位置，不設(shè)設(shè)在薄壁處處孔的周邊設(shè)設(shè)置凸起孔邊緣加強(qiáng)方法孔設(shè)計對有些復(fù)雜雜孔和斜孔孔可用組合合型芯成型型，以避免免側(cè)抽芯。。塑料制品設(shè)設(shè)計塑料制品設(shè)設(shè)計七、螺紋設(shè)設(shè)計1、螺紋成型型加工方法法直接成型法法—螺紋依靠模模具一次成成型出來型芯與型腔腔整體成型型外螺紋采用用瓣合模成成型，內(nèi)螺螺紋采用可可收縮的多多瓣型芯成成型要求不高的的內(nèi)螺紋，，可強(qiáng)制脫脫模強(qiáng)制脫模條條件：足夠夠彈性、圓圓弧過渡、、淺側(cè)凹尺尺寸≤5%圓牙螺紋用用于強(qiáng)制脫脫模塑料制品設(shè)設(shè)計機(jī)械加工成成型法配合長度較較長、配合合精度高塑件內(nèi)放置置嵌件用于經(jīng)常拆拆卸或受力力較大的部部件自攻螺紋用于承受載