項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y課件

項目3分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性項目導(dǎo)入一相關(guān)知識

二項目實施

三項目3分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性項目導(dǎo)入一相關(guān)知識二項目實1一、項目引入

燈座（如圖1-1所示）塑件和電流線圈架（如圖1-13所示）的結(jié)構(gòu)工藝性能是否合理，并能對塑件的結(jié)構(gòu)不合理的地方進(jìn)行修改。圖1-1燈座二維圖形

一、項目引入燈座（如圖1-1所示）塑件和電流線圈架2圖1-13電流線圈架零件圖圖1-13電流線圈架零件圖3熟悉塑件尺寸公差國標(biāo)的使用方法及相關(guān)規(guī)定,掌握塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則,了解塑件局部結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則上難點與重點：塑料制品的工藝設(shè)計：制品的尺寸、精度和表面質(zhì)量、壁厚、圓角、加強(qiáng)筋和凸臺、脫模斜度、孔、螺紋、嵌件等工藝。二、相關(guān)知識熟悉塑件尺寸公差國標(biāo)的使用方法及相關(guān)規(guī)定,掌握塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計原4塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑料制品結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適應(yīng)性。良好的結(jié)構(gòu)工藝性是獲得合格制品的前提，也是模塑工藝得以順利過行的基本條件。在塑料生產(chǎn)中，要考慮成型時對塑料制品結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸精度等方面提出的要求，又要通過模具設(shè)計者對給定塑料制品結(jié)構(gòu)工藝性過行分型，為模具設(shè)計和制造提供依據(jù)。塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑料制品結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適應(yīng)53.1.1塑件設(shè)計原則:保證塑料制品在使用過程中的功能和性能在保證塑件的功能和使用性能的前提下，盡量選用價格低廉和成形性能較好的塑料，并力求結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻、成形方便。在設(shè)計塑件時應(yīng)考慮其模具的總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于設(shè)計制造，模具抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡單，盡量簡化模具結(jié)構(gòu)。在設(shè)計塑件時，應(yīng)考慮原料的成形工藝性，如流動性、收縮性等，塑件形狀便于成型加工。設(shè)計中要充分體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。3.1塑料制品設(shè)計原則和步驟3.1.1塑件設(shè)計原則:3.1塑料制品設(shè)計原則和步驟63.1.2塑料制品設(shè)計步驟（1）明確設(shè)計任務(wù)；（2）調(diào)研并收集相關(guān)資料；（3）選擇合適的塑料材料；（4）確定塑料的加工成型方法；（5）對塑料制品進(jìn)行失效分析3.1.2塑料制品設(shè)計步驟73.2塑料制品的工藝設(shè)計（一）塑件的尺寸、精度和表面質(zhì)量1、尺寸：指塑件的總體尺寸,而非壁厚、孔徑等結(jié)構(gòu)尺寸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）設(shè)備的工作能力（注射量、鎖模力、工作臺面）只要滿足塑件的使用要求，塑件尺寸盡量緊湊小巧設(shè)計原則：受到塑料的流動性制約，流動性好的塑料可以成形較大尺寸的塑件，反之能成形的塑件尺寸就較小。受成形設(shè)備的限制，注射成形的塑件尺寸要受到注射機(jī)的注射量、鎖模力和模板尺寸的限制；壓縮和壓注成形的塑件尺寸要受到壓機(jī)最大壓力和壓機(jī)工作臺面最大尺寸的限制。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量將塑件設(shè)計得緊湊、尺寸小巧一些。3.2塑料制品的工藝設(shè)計（一）塑件的尺寸、精度和表面質(zhì)量塑件82、制品的精度（參照GB/T14486-1993）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。影響塑件尺寸精度的因素:塑件的形狀塑料收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化模具的制造精度、磨損程度和安裝誤差尺寸精度直接影響到塑料制品在裝配時的互換性和使用性能，在設(shè)計圖中要明確標(biāo)注尺寸公差和形狀位置公差。在滿足用要求的前提下，應(yīng)盡可能設(shè)計得低一些。2、制品的精度（參照GB/T14486-1993）影響塑件尺9尺寸精度的確定：根據(jù)教材表1-11和1-12（尺寸公差表）選擇塑件公差等級

模塑件公差代號為MT（附錄E）

MT1級精度最高（一般不采用）

MT7級精度最低通常模具的精度應(yīng)比塑料制品的精度等級高一級或二級，配合部分的精度高于非配合部分的精度。小尺寸的塑件比大尺寸的塑件（容易或難）達(dá)到高精度。尺寸精度的確定：根據(jù)教材表1-11和1-12（尺寸公差表）選10塑件尺寸的上下偏差的分配原則是:凸負(fù)凹正、中心對正塑件尺寸的上下偏差的分配原則是:凸負(fù)凹正、中心對正11A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A(chǔ)項：不受模具活動部分影響的尺寸公差值12（二）、塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量表面粗糙度表觀質(zhì)量-塑件成型后的表觀缺陷狀態(tài)（缺料、溢料、飛邊、凹陷、氣孔、熔接痕、銀紋、翹曲與收縮、尺寸不穩(wěn)定模具的加工表面質(zhì)量成型工藝條件、塑料原料、模具參照表1-13參照表1-14、15常見缺陷及產(chǎn)生原因表面粗糙度選擇：塑件的表面粗糙度一般為1.6～0.2，而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低1～2級。（二）、塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量表面粗糙度表觀質(zhì)量-塑件成型后13項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y14（三）塑件的結(jié)構(gòu)1、形狀：塑件的幾何形狀除應(yīng)滿足使用要求外，還應(yīng)盡可能使其所對應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)簡單便于加工。（避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)、避免瓣合模機(jī)構(gòu)）避免側(cè)孔或側(cè)凹改變側(cè)孔形狀，避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)改變塑件角度，避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)菱形紋改為直條紋，避免瓣合模機(jī)構(gòu)有側(cè)凸、側(cè)凹的強(qiáng)制脫模的條件

1.塑件具有足夠的彈性（如PE、PP、POM等塑料）2.（A-B）/B≤5%或（A-B)/C≤5%否則用側(cè)向分型抽芯等結(jié)構(gòu)

（三）塑件的結(jié)構(gòu)1、形狀：避免側(cè)孔或側(cè)凹改變側(cè)孔形狀，避免改15項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y16

塑件壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，應(yīng)滿足強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、剛度及裝配等要求。主要體現(xiàn)在：使用上必須有夠的強(qiáng)度和剛度；裝配時能夠承受緊固力；模塑成型時保證熔體能充滿型腔；脫模時能夠承受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和振動。

1)壁厚太厚，料多，收縮率加大，塑件變形大，冷卻時間較長，易產(chǎn)生內(nèi)部氣孔、外部凹陷、生產(chǎn)效率低。

2)壁厚太薄，強(qiáng)度和剛度下降，影響使用性能，成型時流動阻力大,成型困難，剛性差，不耐壓，成型后脫模困難。

2.壁厚塑件壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，應(yīng)滿足強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、剛173)壁厚應(yīng)盡量均勻否則制品成型收縮不均，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品開裂、變形。壁厚之比不應(yīng)超過3：1壁厚應(yīng)盡量均勻受力大的部件可設(shè)加強(qiáng)筋3)壁厚應(yīng)盡量均勻否則制品成型收縮不均，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制184)當(dāng)無法避免壁厚不均時，可做成傾斜的形狀,使壁厚逐漸過渡?；蛘呤贡诤裣嗖钸^大的兩分別成型然后粘合成為制品。

4)當(dāng)無法避免壁厚不均時，可做成傾斜的形狀,使壁厚逐漸過渡19舉例：為了使壁厚盡量一致，在可能的情況下常將厚的部位挖空

舉例：為了使壁厚盡量一致，在可能的情況下常將厚的部位20項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y21壁厚主要取決于塑料品種、塑件大小、工藝條件。為提高剛性,一般增設(shè)加強(qiáng)筋,而不是增加壁厚.應(yīng)根據(jù)塑件外形尺寸及塑料品種合理選擇塑件的壁厚。參見表1-18、1-19壁厚主要取決于塑料品種、塑件大小、工藝條件。應(yīng)根據(jù)塑件外形尺22塑件設(shè)計成圓角的作用：⑴使模具在淬火和使用時避免產(chǎn)生應(yīng)力集中而開裂，提高模具的堅固性。⑵提高了塑件強(qiáng)度及美觀。⑶利于塑料的充模流動和(4)

R/H為0.25~0.75比較合適.3.塑料制品的圓角和圓角半徑塑件設(shè)計成圓角的作用：3.塑料制品的圓角和圓角半徑234、塑料制品的加強(qiáng)筋

加強(qiáng)筋指塑件上長的凸起物1）、加強(qiáng)筋的作用：①在不增加壁厚的情況下提高塑件強(qiáng)度、剛度，避免翹曲變形。②在一定程度上可以改善塑料的充模流動性。4、塑料制品的加強(qiáng)筋 加強(qiáng)筋指塑件上長的凸起物1）24加強(qiáng)筋的形狀尺寸：高度L=(2.5～5)δ筋條寬A=(0.4～0.75)δ收縮角α=0.5°～1.5°根部圓角R≥(0.25～0.4)δ頂部圓角r=δ/8,加強(qiáng)筋的形狀尺寸：高度L=(2.5～5)δ25加強(qiáng)筋設(shè)計要求：（1）加強(qiáng)筋的厚度應(yīng)小于塑件厚度，并與壁用圓弧過渡（2）加強(qiáng)筋端面高度不應(yīng)超過塑件高度，宜低于0.5mm以上不合理合理加強(qiáng)筋設(shè)計要求：不合理合理26（3）在布置加強(qiáng)筋時，應(yīng)避免或減少塑料的局部集中。（3）在布置加強(qiáng)筋時，應(yīng)避免或減少塑料的局部集中。27（4）盡量采用數(shù)個高度較矮的筋代替孤立的高筋，筋與筋之間的距離應(yīng)大于壁厚的兩倍。（5）平板類塑件加強(qiáng)筋的設(shè)置方向應(yīng)與受力方向一致，并盡可能與熔體流動方向一致。非平板類塑件，加強(qiáng)筋排列應(yīng)互相錯開，以減少收縮不均引起的變形。不合理合理（4）盡量采用數(shù)個高度較矮的筋代替孤立的高筋，筋與筋之間的距28（6）在長形全或深箱體轉(zhuǎn)角處設(shè)置加強(qiáng)筋，能有效克服翹曲變形現(xiàn)象。（6）在長形全或深箱體轉(zhuǎn)角處設(shè)置加強(qiáng)筋，能有效克服翹曲變形現(xiàn)29對于盒形、容器類塑件，當(dāng)采用底平面作支承面時，應(yīng)將底平面設(shè)計成凹形或設(shè)置加強(qiáng)筋及凸臺、凸邊等結(jié)構(gòu)。5、支撐面與凸臺：對于盒形、容器類塑件，當(dāng)采用底平面作支承面時，應(yīng)將底平面設(shè)計30項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y31凸臺設(shè)計遵循的原則：應(yīng)設(shè)在轉(zhuǎn)角處；應(yīng)有足夠的脫模斜度；凸臺與基面接觸處應(yīng)有足量的圓弧過渡；凸臺直徑至少為孔徑的2倍；凸臺高度一般不應(yīng)超過凸臺外徑的2倍；固定用的凸耳或臺階應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以承受緊固時的作用力。凸臺設(shè)計遵循的原則：固定用的凸耳或臺階應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以承32凸臺設(shè)計實例凸臺設(shè)計實例33由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊地包在凸模上，或由于粘附作用，塑件緊貼在型腔內(nèi)，為了便于脫模，在設(shè)計時應(yīng)考慮塑件表面具有合理的脫模斜度。為了便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，要設(shè)計塑件時，與脫模方向平行的塑料制品的表面一般應(yīng)留有足夠的斜度α，在模具上稱為脫模斜度。6、塑料制品的脫模斜度由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊地包在凸模上，或由于粘附34

脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率，一般取30′～1°30′。收縮率大的塑料脫模斜度硬塑料的脫模斜度大于OR小于軟塑料的脫模斜度復(fù)雜形狀的塑件塑件壁厚大，則脫模斜度取大值OR小值脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的35脫模斜度方向內(nèi)形以小端為基準(zhǔn)，斜度由擴(kuò)大方向取得外形以大端為基準(zhǔn)，斜度由縮小方向取得脫模斜度方向內(nèi)形以小端為基準(zhǔn)，斜度由擴(kuò)大方向取得外形以大端為36脫模斜度選取原則：1)塑件形狀復(fù)雜，應(yīng)取較大脫模斜度脫模斜度選取原則：372)長條形、高深塑件應(yīng)取較小脫模斜度3）收縮率大的塑料應(yīng)取較大的脫模斜度，常見塑料的脫模斜度見表1-172)長條形、高深塑件應(yīng)取較小脫模斜度3）收縮率大的塑料應(yīng)取較384)精度要求高時，取較小脫模斜度4)精度要求高時，取較小脫模斜度395）如果要求脫模后塑件保持在型芯一邊，則塑件的內(nèi)表面的脫模斜度可選的比外表面??；反之，要求脫模后塑件留在型腔內(nèi)，則塑件的外表面的脫模斜度應(yīng)小于內(nèi)表面，但當(dāng)內(nèi)、外表面要求脫模斜度不一致時，往往不能保證壁厚的均勻。5）如果要求脫模后塑件保持在型芯一邊，則塑件的內(nèi)表面的脫模斜40塑件上的孔（槽）：通孔、盲孔、異形孔、螺紋孔⑴塑件的孔三種成型加工方法：

⑵常見孔的設(shè)計要求：7、塑料制品的孔直接模塑出來模塑成盲孔再鉆孔通塑件成型后再鉆孔

模塑通孔要求孔徑比（長度與孔徑的比值）要小些

塑件上的孔（槽）：通孔、盲孔、異形孔、螺紋孔⑴塑件的孔三種成41模塑孔的設(shè)計原則：１）制品上用于緊固和受其他力的孔，應(yīng)設(shè)計凸臺予以加強(qiáng)。

模塑孔的設(shè)計原則：422）兩孔之間，也與塑件壁之間應(yīng)有足夠的距離，，孔徑與孔深之間的距離參見表1-23。3）通孔成型方法4)盲孔盲孔只能用一端固定的型芯來成型。為避免型芯彎曲，對于注射和壓注成型，孔深不得大于孔徑的４倍；對于壓縮成型，平行與施壓方向的孔深度為孔徑的２.5倍．2）兩孔之間，也與塑件壁之間應(yīng)有足夠的距離，，孔徑與孔深之間435)異形孔設(shè)計：斜孔或形狀復(fù)雜的孔可采用拼合的方法來成形，避免側(cè)向抽芯。5)異形孔設(shè)計：446）對于細(xì)長型芯,為防止其彎曲變形，在不影響塑件的條件下，可在塑件的下方設(shè)支承柱來支撐。7）對穿孔應(yīng)注意設(shè)計成能設(shè)置型芯的結(jié)構(gòu)6）對于細(xì)長型芯,為防止其彎曲變形，在不影響塑件的條件下，可451、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法①模具成型②機(jī)械加工制作③在塑件內(nèi)部鑲嵌金屬螺紋構(gòu)件。2、模塑螺紋的性能特點：①模塑螺紋強(qiáng)度較差，一般宜設(shè)計為粗牙螺紋。②模塑螺紋的精度不高，一般低于GB3級。3、設(shè)計要點：①為減小螺距積累誤差，螺紋配合長度應(yīng)小于螺紋直徑的1.5～2倍②外徑不小于4mm，內(nèi)徑不能小于2mm，螺距不小于0.7mm8.塑料制品的螺紋1、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法8.塑料制品的螺紋46

③模塑螺紋應(yīng)使最外圈和最里圈留有臺階,始端和終端應(yīng)逐漸開如工或結(jié)束，有一段過渡長度。④要求強(qiáng)度較高時，采用金屬嵌件嵌入③模塑螺紋應(yīng)使最外圈和最里圈留有臺階,始端和終端應(yīng)逐漸47⑤不經(jīng)常拆卸且緊固力不大時，采用自攻螺紋采用自攻螺紋時，只需在塑件上注出底孔，之后用自攻螺釘直接旋入裝配即可。底孔的脫模斜度1°~2°.為便于使用。底孔的外端應(yīng)設(shè)置60°~90°的倒角。當(dāng)凸臺較高時，要設(shè)加強(qiáng)筋。⑤不經(jīng)常拆卸且緊固力不大時，采用自攻螺紋48

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。嵌件可以是金屬、玻璃、木材或已成形的塑件。嵌件的作用：9.塑料制品的嵌件提高塑件局部力學(xué)性能和磨損壽命起導(dǎo)電、導(dǎo)磁作用提高塑件的尺寸穩(wěn)定性、尺寸精度起緊固、連接作用在塑件內(nèi)壓入其它的零件形成不可拆卸的連接，此壓入49嵌件結(jié)構(gòu)有圓筒形、圓柱形、片狀和框架等，如圖所示。嵌件結(jié)構(gòu)有圓筒形、圓柱形、片狀和框架等，如圖所示。50嵌件設(shè)計的要點：⑴在塑件中可靠固定，防止嵌入部分在使用過程中因受力發(fā)生轉(zhuǎn)動或拔出嵌件設(shè)計的要點：51⑵嵌件周圍壁厚應(yīng)足夠大，以保證強(qiáng)度和剛度。見表1-25；⑶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。

⑵嵌件周圍壁厚應(yīng)足夠大，以保證強(qiáng)度和剛度。見表1-252

⑷在模具內(nèi)的定位可靠。成形時嵌件與模板孔配合H8/f8。模具的定位孔、定位桿或定位槽與嵌件之間采用間隙配合，配合長度應(yīng)足夠使嵌件抵抗物料的沖擊。如圖所示螺桿嵌件和螺母嵌件的定位安裝方法。⑷在模具內(nèi)的定位可靠。成形時嵌件與模板孔配合H8/f853項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y54桿形或環(huán)形嵌件，在模具中伸出的自由長度均不應(yīng)超過定位部分直徑的兩倍。嵌件過高或使用細(xì)桿狀或片狀的嵌件時，在模具上設(shè)支柱予以支承。桿形或環(huán)形嵌件，在模具中伸出的自由長度均不應(yīng)超過定位部分直徑5510．標(biāo)記符號

塑件上的標(biāo)記或符號可以做成三種不同的形式：凸字：制模時比較方便，但塑件上的凸字易碰壞凹字：可以涂上各種顏色的油漆，字跡鮮艷，但機(jī)加工困難，現(xiàn)多用于電鑄、冷擠壓、電火花加工等方法制造的模具。凹坑凸字：凸字不易損壞，模具采用鑲嵌的方式制造，較為方便。

10．標(biāo)記符號塑件上的標(biāo)記或符號可以做成三種不5611、圓角設(shè)計塑件設(shè)計成圓角的作用：⑴使模具在淬火和使用時避免產(chǎn)生應(yīng)力集中而開裂，提高模具的堅固性。⑵提高了塑件強(qiáng)度及美觀。⑶利于塑料的充模流動和脫模。

(4)圓角有利于模具制造，提高模具強(qiáng)度

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，或者用圓弧過渡。

11、圓角設(shè)計塑件設(shè)計成圓角的作用：在滿足使用要57圓角的確定：內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)為壁厚的一半外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍一般圓角半徑不應(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)、外圓角半徑理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的1/3以上11、圓角設(shè)計圓角的確定：內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)為壁厚的一半外壁圓角半徑可為壁厚的5812．鉸鏈設(shè)計

聚丙烯、聚乙烯、尼龍等可直接制成鉸鏈設(shè)計要點：

·鉸鏈部分厚度應(yīng)較薄，一般為0.25~0.4㎜,合頁部分的厚度必須均勻一致?！と垠w流向必須通過鉸鏈部分

·鉸鏈部分截面不可過長12．鉸鏈設(shè)計59項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y60了解:雙色注射模熱塑性塑料通過連續(xù)的兩次注射而制得雙色塑料制品.其工藝如下:了解:雙色注射模熱塑性塑料通過連續(xù)的兩次注射61三、項目實施

（一）基本訓(xùn)練—分析燈座塑件結(jié)構(gòu)工藝性

1．塑件尺寸精度分析三、項目實施（一）基本訓(xùn)練—分析燈座塑件結(jié)構(gòu)工藝性622．塑件表面質(zhì)量分析塑件的表面粗糙度。查表3-3可知，pc注射成型時，表面粗糙度的范圍在Ra0.05～1.6

m之間。而該塑件表面粗糙度無要求，我們?nèi)镽a0.8。而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。3．塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析①該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體。壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。②塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，最小孔徑2符合最小孔徑要求。③在塑件內(nèi)壁有4個高2.2，長11的內(nèi)凸臺，因此，塑件不易取出，需要考慮側(cè)抽芯裝置。通過以上分析可見，該塑件結(jié)構(gòu)屬于中等復(fù)雜程度，結(jié)構(gòu)工藝性合理，不需對塑件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改；塑件尺寸精度中等，對應(yīng)的模具零件的尺寸加工容易保證。注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，塑件的成型要求可以得到保證。2．塑件表面質(zhì)量分析63圖1-13電流線圈架零件圖圖1-13電流線圈架零件圖64（二）能力強(qiáng)化訓(xùn)練—分析電流線圈架結(jié)構(gòu)工藝性（二）能力強(qiáng)化訓(xùn)練—分析電流線圈架結(jié)構(gòu)工藝性65項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y66項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y67項目3分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性項目導(dǎo)入一相關(guān)知識

二項目實施

三項目3分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性項目導(dǎo)入一相關(guān)知識二項目實68一、項目引入

燈座（如圖1-1所示）塑件和電流線圈架（如圖1-13所示）的結(jié)構(gòu)工藝性能是否合理，并能對塑件的結(jié)構(gòu)不合理的地方進(jìn)行修改。圖1-1燈座二維圖形

一、項目引入燈座（如圖1-1所示）塑件和電流線圈架69圖1-13電流線圈架零件圖圖1-13電流線圈架零件圖70熟悉塑件尺寸公差國標(biāo)的使用方法及相關(guān)規(guī)定,掌握塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則,了解塑件局部結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則上難點與重點：塑料制品的工藝設(shè)計：制品的尺寸、精度和表面質(zhì)量、壁厚、圓角、加強(qiáng)筋和凸臺、脫模斜度、孔、螺紋、嵌件等工藝。二、相關(guān)知識熟悉塑件尺寸公差國標(biāo)的使用方法及相關(guān)規(guī)定,掌握塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計原71塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑料制品結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適應(yīng)性。良好的結(jié)構(gòu)工藝性是獲得合格制品的前提，也是模塑工藝得以順利過行的基本條件。在塑料生產(chǎn)中，要考慮成型時對塑料制品結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸精度等方面提出的要求，又要通過模具設(shè)計者對給定塑料制品結(jié)構(gòu)工藝性過行分型，為模具設(shè)計和制造提供依據(jù)。塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑料制品結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適應(yīng)723.1.1塑件設(shè)計原則:保證塑料制品在使用過程中的功能和性能在保證塑件的功能和使用性能的前提下，盡量選用價格低廉和成形性能較好的塑料，并力求結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻、成形方便。在設(shè)計塑件時應(yīng)考慮其模具的總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于設(shè)計制造，模具抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡單，盡量簡化模具結(jié)構(gòu)。在設(shè)計塑件時，應(yīng)考慮原料的成形工藝性，如流動性、收縮性等，塑件形狀便于成型加工。設(shè)計中要充分體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。3.1塑料制品設(shè)計原則和步驟3.1.1塑件設(shè)計原則:3.1塑料制品設(shè)計原則和步驟733.1.2塑料制品設(shè)計步驟（1）明確設(shè)計任務(wù)；（2）調(diào)研并收集相關(guān)資料；（3）選擇合適的塑料材料；（4）確定塑料的加工成型方法；（5）對塑料制品進(jìn)行失效分析3.1.2塑料制品設(shè)計步驟743.2塑料制品的工藝設(shè)計（一）塑件的尺寸、精度和表面質(zhì)量1、尺寸：指塑件的總體尺寸,而非壁厚、孔徑等結(jié)構(gòu)尺寸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）設(shè)備的工作能力（注射量、鎖模力、工作臺面）只要滿足塑件的使用要求，塑件尺寸盡量緊湊小巧設(shè)計原則：受到塑料的流動性制約，流動性好的塑料可以成形較大尺寸的塑件，反之能成形的塑件尺寸就較小。受成形設(shè)備的限制，注射成形的塑件尺寸要受到注射機(jī)的注射量、鎖模力和模板尺寸的限制；壓縮和壓注成形的塑件尺寸要受到壓機(jī)最大壓力和壓機(jī)工作臺面最大尺寸的限制。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量將塑件設(shè)計得緊湊、尺寸小巧一些。3.2塑料制品的工藝設(shè)計（一）塑件的尺寸、精度和表面質(zhì)量塑件752、制品的精度（參照GB/T14486-1993）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。影響塑件尺寸精度的因素:塑件的形狀塑料收縮率的波動以及成型時工藝條件的變化模具的制造精度、磨損程度和安裝誤差尺寸精度直接影響到塑料制品在裝配時的互換性和使用性能，在設(shè)計圖中要明確標(biāo)注尺寸公差和形狀位置公差。在滿足用要求的前提下，應(yīng)盡可能設(shè)計得低一些。2、制品的精度（參照GB/T14486-1993）影響塑件尺76尺寸精度的確定：根據(jù)教材表1-11和1-12（尺寸公差表）選擇塑件公差等級

模塑件公差代號為MT（附錄E）

MT1級精度最高（一般不采用）

MT7級精度最低通常模具的精度應(yīng)比塑料制品的精度等級高一級或二級，配合部分的精度高于非配合部分的精度。小尺寸的塑件比大尺寸的塑件（容易或難）達(dá)到高精度。尺寸精度的確定：根據(jù)教材表1-11和1-12（尺寸公差表）選77塑件尺寸的上下偏差的分配原則是:凸負(fù)凹正、中心對正塑件尺寸的上下偏差的分配原則是:凸負(fù)凹正、中心對正78A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A(chǔ)項：不受模具活動部分影響的尺寸公差值79（二）、塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量表面粗糙度表觀質(zhì)量-塑件成型后的表觀缺陷狀態(tài)（缺料、溢料、飛邊、凹陷、氣孔、熔接痕、銀紋、翹曲與收縮、尺寸不穩(wěn)定模具的加工表面質(zhì)量成型工藝條件、塑料原料、模具參照表1-13參照表1-14、15常見缺陷及產(chǎn)生原因表面粗糙度選擇：塑件的表面粗糙度一般為1.6～0.2，而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低1～2級。（二）、塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量表面粗糙度表觀質(zhì)量-塑件成型后80項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y81（三）塑件的結(jié)構(gòu)1、形狀：塑件的幾何形狀除應(yīng)滿足使用要求外，還應(yīng)盡可能使其所對應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)簡單便于加工。（避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)、避免瓣合模機(jī)構(gòu)）避免側(cè)孔或側(cè)凹改變側(cè)孔形狀，避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)改變塑件角度，避免側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)菱形紋改為直條紋，避免瓣合模機(jī)構(gòu)有側(cè)凸、側(cè)凹的強(qiáng)制脫模的條件

1.塑件具有足夠的彈性（如PE、PP、POM等塑料）2.（A-B）/B≤5%或（A-B)/C≤5%否則用側(cè)向分型抽芯等結(jié)構(gòu)

（三）塑件的結(jié)構(gòu)1、形狀：避免側(cè)孔或側(cè)凹改變側(cè)孔形狀，避免改82項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y83

塑件壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，應(yīng)滿足強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、剛度及裝配等要求。主要體現(xiàn)在：使用上必須有夠的強(qiáng)度和剛度；裝配時能夠承受緊固力；模塑成型時保證熔體能充滿型腔；脫模時能夠承受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和振動。

1)壁厚太厚，料多，收縮率加大，塑件變形大，冷卻時間較長，易產(chǎn)生內(nèi)部氣孔、外部凹陷、生產(chǎn)效率低。

2)壁厚太薄，強(qiáng)度和剛度下降，影響使用性能，成型時流動阻力大,成型困難，剛性差，不耐壓，成型后脫模困難。

2.壁厚塑件壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，應(yīng)滿足強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、剛843)壁厚應(yīng)盡量均勻否則制品成型收縮不均，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品開裂、變形。壁厚之比不應(yīng)超過3：1壁厚應(yīng)盡量均勻受力大的部件可設(shè)加強(qiáng)筋3)壁厚應(yīng)盡量均勻否則制品成型收縮不均，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制854)當(dāng)無法避免壁厚不均時，可做成傾斜的形狀,使壁厚逐漸過渡。或者使壁厚相差過大的兩分別成型然后粘合成為制品。

4)當(dāng)無法避免壁厚不均時，可做成傾斜的形狀,使壁厚逐漸過渡86舉例：為了使壁厚盡量一致，在可能的情況下常將厚的部位挖空

舉例：為了使壁厚盡量一致，在可能的情況下常將厚的部位87項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y88壁厚主要取決于塑料品種、塑件大小、工藝條件。為提高剛性,一般增設(shè)加強(qiáng)筋,而不是增加壁厚.應(yīng)根據(jù)塑件外形尺寸及塑料品種合理選擇塑件的壁厚。參見表1-18、1-19壁厚主要取決于塑料品種、塑件大小、工藝條件。應(yīng)根據(jù)塑件外形尺89塑件設(shè)計成圓角的作用：⑴使模具在淬火和使用時避免產(chǎn)生應(yīng)力集中而開裂，提高模具的堅固性。⑵提高了塑件強(qiáng)度及美觀。⑶利于塑料的充模流動和(4)

R/H為0.25~0.75比較合適.3.塑料制品的圓角和圓角半徑塑件設(shè)計成圓角的作用：3.塑料制品的圓角和圓角半徑904、塑料制品的加強(qiáng)筋

加強(qiáng)筋指塑件上長的凸起物1）、加強(qiáng)筋的作用：①在不增加壁厚的情況下提高塑件強(qiáng)度、剛度，避免翹曲變形。②在一定程度上可以改善塑料的充模流動性。4、塑料制品的加強(qiáng)筋 加強(qiáng)筋指塑件上長的凸起物1）91加強(qiáng)筋的形狀尺寸：高度L=(2.5～5)δ筋條寬A=(0.4～0.75)δ收縮角α=0.5°～1.5°根部圓角R≥(0.25～0.4)δ頂部圓角r=δ/8,加強(qiáng)筋的形狀尺寸：高度L=(2.5～5)δ92加強(qiáng)筋設(shè)計要求：（1）加強(qiáng)筋的厚度應(yīng)小于塑件厚度，并與壁用圓弧過渡（2）加強(qiáng)筋端面高度不應(yīng)超過塑件高度，宜低于0.5mm以上不合理合理加強(qiáng)筋設(shè)計要求：不合理合理93（3）在布置加強(qiáng)筋時，應(yīng)避免或減少塑料的局部集中。（3）在布置加強(qiáng)筋時，應(yīng)避免或減少塑料的局部集中。94（4）盡量采用數(shù)個高度較矮的筋代替孤立的高筋，筋與筋之間的距離應(yīng)大于壁厚的兩倍。（5）平板類塑件加強(qiáng)筋的設(shè)置方向應(yīng)與受力方向一致，并盡可能與熔體流動方向一致。非平板類塑件，加強(qiáng)筋排列應(yīng)互相錯開，以減少收縮不均引起的變形。不合理合理（4）盡量采用數(shù)個高度較矮的筋代替孤立的高筋，筋與筋之間的距95（6）在長形全或深箱體轉(zhuǎn)角處設(shè)置加強(qiáng)筋，能有效克服翹曲變形現(xiàn)象。（6）在長形全或深箱體轉(zhuǎn)角處設(shè)置加強(qiáng)筋，能有效克服翹曲變形現(xiàn)96對于盒形、容器類塑件，當(dāng)采用底平面作支承面時，應(yīng)將底平面設(shè)計成凹形或設(shè)置加強(qiáng)筋及凸臺、凸邊等結(jié)構(gòu)。5、支撐面與凸臺：對于盒形、容器類塑件，當(dāng)采用底平面作支承面時，應(yīng)將底平面設(shè)計97項目三分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性Y98凸臺設(shè)計遵循的原則：應(yīng)設(shè)在轉(zhuǎn)角處；應(yīng)有足夠的脫模斜度；凸臺與基面接觸處應(yīng)有足量的圓弧過渡；凸臺直徑至少為孔徑的2倍；凸臺高度一般不應(yīng)超過凸臺外徑的2倍；固定用的凸耳或臺階應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以承受緊固時的作用力。凸臺設(shè)計遵循的原則：固定用的凸耳或臺階應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以承99凸臺設(shè)計實例凸臺設(shè)計實例100由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊地包在凸模上，或由于粘附作用，塑件緊貼在型腔內(nèi)，為了便于脫模，在設(shè)計時應(yīng)考慮塑件表面具有合理的脫模斜度。為了便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，要設(shè)計塑件時，與脫模方向平行的塑料制品的表面一般應(yīng)留有足夠的斜度α，在模具上稱為脫模斜度。6、塑料制品的脫模斜度由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊地包在凸模上，或由于粘附101

脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率，一般取30′～1°30′。收縮率大的塑料脫模斜度硬塑料的脫模斜度大于OR小于軟塑料的脫模斜度復(fù)雜形狀的塑件塑件壁厚大，則脫模斜度取大值OR小值脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的102脫模斜度方向內(nèi)形以小端為基準(zhǔn)，斜度由擴(kuò)大方向取得外形以大端為基準(zhǔn)，斜度由縮小方向取得脫模斜度方向內(nèi)形以小端為基準(zhǔn)，斜度由擴(kuò)大方向取得外形以大端為103脫模斜度選取原則：1)塑件形狀復(fù)雜，應(yīng)取較大脫模斜度脫模斜度選取原則：1042)長條形、高深塑件應(yīng)取較小脫模斜度3）收縮率大的塑料應(yīng)取較大的脫模斜度，常見塑料的脫模斜度見表1-172)長條形、高深塑件應(yīng)取較小脫模斜度3）收縮率大的塑料應(yīng)取較1054)精度要求高時，取較小脫模斜度4)精度要求高時，取較小脫模斜度1065）如果要求脫模后塑件保持在型芯一邊，則塑件的內(nèi)表面的脫模斜度可選的比外表面小；反之，要求脫模后塑件留在型腔內(nèi)，則塑件的外表面的脫模斜度應(yīng)小于內(nèi)表面，但當(dāng)內(nèi)、外表面要求脫模斜度不一致時，往往不能保證壁厚的均勻。5）如果要求脫模后塑件保持在型芯一邊，則塑件的內(nèi)表面的脫模斜107塑件上的孔（槽）：通孔、盲孔、異形孔、螺紋孔⑴塑件的孔三種成型加工方法：

⑵常見孔的設(shè)計要求：7、塑料制品的孔直接模塑出來模塑成盲孔再鉆孔通塑件成型后再鉆孔

模塑通孔要求孔徑比（長度與孔徑的比值）要小些

塑件上的孔（槽）：通孔、盲孔、異形孔、螺紋孔⑴塑件的孔三種成108模塑孔的設(shè)計原則：１）制品上用于緊固和受其他力的孔，應(yīng)設(shè)計凸臺予以加強(qiáng)。

模塑孔的設(shè)計原則：1092）兩孔之間，也與塑件壁之間應(yīng)有足夠的距離，，孔徑與孔深之間的距離參見表1-23。3）通孔成型方法4)盲孔盲孔只能用一端固定的型芯來成型。為避免型芯彎曲，對于注射和壓注成型，孔深不得大于孔徑的４倍；對于壓縮成型，平行與施壓方向的孔深度為孔徑的２.5倍．2）兩孔之間，也與塑件壁之間應(yīng)有足夠的距離，，孔徑與孔深之間1105)異形孔設(shè)計：斜孔或形狀復(fù)雜的孔可采用拼合的方法來成形，避免側(cè)向抽芯。5)異形孔設(shè)計：1116）對于細(xì)長型芯,為防止其彎曲變形，在不影響塑件的條件下，可在塑件的下方設(shè)支承柱來支撐。7）對穿孔應(yīng)注意設(shè)計成能設(shè)置型芯的結(jié)構(gòu)6）對于細(xì)長型芯,為防止其彎曲變形，在不影響塑件的條件下，可1121、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法①模具成型②機(jī)械加工制作③在塑件內(nèi)部鑲嵌金屬螺紋構(gòu)件。2、模塑螺紋的性能特點：①模塑螺紋強(qiáng)度較差，一般宜設(shè)計為粗牙螺紋。②模塑螺紋的精度不高，一般低于GB3級。3、設(shè)計要點：①為減小螺距積累誤差，螺紋配合長度應(yīng)小于螺紋直徑的1.5～2倍②外徑不小于4mm，內(nèi)徑不能小于2mm，螺距不小于0.7mm8.塑料制品的螺紋1、塑件上螺紋成型可用以下三種成型方法8.塑料制品的螺紋113

③模塑螺紋應(yīng)使最外圈和最里圈留有臺階,始端和終端應(yīng)逐漸開如工或結(jié)束，有一段過渡長度。④要求強(qiáng)度較高時，采用金屬嵌件嵌入③模塑螺紋應(yīng)使最外圈和最里圈留有臺階,始端和終端應(yīng)逐漸114⑤不經(jīng)常拆卸且緊固力不大時，采用自攻螺紋采用自攻螺紋時，只需在塑件上注出底孔，之后用自攻螺釘直接旋入裝配即可。底孔的脫模斜度1°~2°.為便于使用。底孔的外端應(yīng)設(shè)置60°~90°的倒角。當(dāng)凸臺較高時，要設(shè)加強(qiáng)筋。⑤不經(jīng)常拆卸且緊固力不大時，采用自攻螺紋115

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。嵌件可以是金屬、玻璃、木材或已成形的塑件。嵌件的作用：9.塑料制品的嵌件提高塑件局部力學(xué)性能和磨損壽命起導(dǎo)電、導(dǎo)磁作用提高塑件的尺寸穩(wěn)定性、尺寸精度起緊固、連接作用在塑件內(nèi)壓入其它的零件形成不可拆卸的連接，此壓入116嵌件結(jié)構(gòu)有圓筒形、圓柱形、片狀和框架等，如圖所示。嵌件結(jié)構(gòu)有圓筒形、圓柱形、片狀和框架等，如圖所示。117嵌件設(shè)計的要點：⑴在塑件中可靠固定，防止嵌入部分在使用過程中因受力發(fā)生轉(zhuǎn)動或拔出嵌件設(shè)計的要點：118⑵嵌件周圍壁厚應(yīng)足夠大，以保證強(qiáng)度和剛度。見表1-25；⑶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。

⑵嵌件周圍壁厚應(yīng)足夠大，以保證強(qiáng)度和剛度。見表1-2119

⑷在模具內(nèi)的定位可靠。成形時嵌件與模板孔配合H8/f8。模具的定位孔、定位桿或定位槽與嵌