塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性

塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性第1頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.2塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性

塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性，是設(shè)計(jì)師進(jìn)行塑料制件外形及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的主要問題之一。塑料制件的幾何形狀應(yīng)盡可能保證有利于成型原則，以防止成型時(shí)產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷以及開裂等缺陷，并簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。塑料制件的幾何形狀包括制件的尺寸精度、表面粗糙度、壁厚、脫模斜度、加強(qiáng)筋、圓角、孔、螺紋、嵌件、文字、標(biāo)志及符號(hào)等。第2頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.塑料制件的尺寸及公差1.2.1

塑料制件的尺寸、公差和表面質(zhì)量尺寸精度受那些因素影響？第3頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四尺寸精度受那些影響？如：塑料收縮率的波動(dòng)、模具成型零件的制造誤差及磨損、成型工藝條件的變化、塑料的種類及其性能、模具的結(jié)構(gòu)形狀、塑料制件的形狀、塑料制件成型后的時(shí)效變化、飛邊厚度的變化以及脫模斜度。第4頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四塑料制件精度很大程度上取決于模具的制造公差。目前塑件分為八個(gè)精度等級(jí)，每種塑料可選其中三個(gè)等級(jí)，即較高精度、一般精度、較低精度，如表1－4所示。1．塑料制件的尺寸及公差第5頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第6頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四塑件的表面質(zhì)量主要是指制品表面缺陷和表面粗糙度。塑料制品的表面缺陷包括毛邊、起泡、翹曲、熔接痕、缺料、溢料、凹陷、銀紋、噴射痕、扭曲、龜裂等。塑件的表面粗糙度由模具型腔壁的表面粗糙度決定，模具型腔壁的表面比塑料制件的表面粗糙度低1～2級(jí)。2．塑料制件的表面質(zhì)量第7頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四什么是表面粗造度？表面粗糙度，是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很?。ㄔ?mm以下），用肉眼是難以區(qū)別的，因此它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。第8頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第9頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四制件表面粗造度越低，對(duì)模具型腔表面的制造加工要求越高，模具成本越高。第10頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四塑料制件的幾何形狀應(yīng)盡可能保證有利于成型的原則。為此，塑件的內(nèi)、外表面形狀要盡量避免旁側(cè)凹陷結(jié)構(gòu)；否則不但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期延長(zhǎng)，成本提高，模具生產(chǎn)率降低，而且還會(huì)在分型面上留下毛邊，增加塑件的修整工作量。1.2.2塑料制件的形狀第11頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）塑料制件的壁厚應(yīng)力求均勻、厚薄適當(dāng)，以減小應(yīng)力的產(chǎn)生，并且壁厚的大小及形狀必須考慮制件構(gòu)造強(qiáng)度、脫模強(qiáng)度等因素（如圖1-4)。1.2.3塑料制件的壁厚1．壁厚的設(shè)計(jì)要點(diǎn)第12頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）均勻壁厚的平板類制件會(huì)產(chǎn)生翹曲變形，應(yīng)將平板改成拱形板(如圖1-5)。（3）壁厚不能過薄或過厚，過薄會(huì)使熔融塑料在模具型腔中的流動(dòng)阻力增大，大型復(fù)雜制件則難以充滿型腔。1.2.3塑料制件的壁厚第13頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）熱塑性塑料制件的壁厚，常取1.0～4.0mm。熱塑性塑料制件最小壁厚可參考表1－7。2．壁厚的取值范圍1.2.3塑料制件的壁厚第14頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）熱固性塑料制件的壁厚，小型制件取1.6～2.5mm，中型制件取2.0～4.0mm，大型制件取3.2～8.0mm。熱固性塑料制件最小壁厚可參考表1－8。（3）流動(dòng)性差的塑料可適當(dāng)加大壁厚，但不超過10mm。1.2.3塑料制件的壁厚第15頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

脫模斜度又稱拔模斜度、出模斜度，是指與脫模方向平行的塑料制件品的表面上應(yīng)具有的傾斜角度，其值以度數(shù)表示。1.2.4脫模斜度為什么設(shè)置脫模斜度？第16頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.2.4脫模斜度

在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)于較硬和較脆的塑料制件，脫模斜度可以取大值。（2）塑料的收縮率較大或制件的壁厚較大時(shí)，應(yīng)取較大的脫模斜度。（3）熱塑性應(yīng)比熱固性塑料制件的脫模斜度大一些。（4）大型的塑料制件，內(nèi)表面的脫模斜度大于外表面。第17頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（5）對(duì)于高度較大及精度較高的塑件選較小的脫模斜度。（6）型芯長(zhǎng)度及型腔深度較大，脫模斜度通常取0.5°。

1.2.4脫模斜度第18頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

加強(qiáng)筋的作用是在不增加壁厚的情況下，增加塑料制件的強(qiáng)度和剛度，避免塑料制件翹曲變形。1.2.5加強(qiáng)筋與凸臺(tái)1．加強(qiáng)筋

加強(qiáng)筋的形狀和尺寸如圖1－7所示。筋的寬度b應(yīng)不大于壁厚t；高度h≤3t；脫模斜度α=2o～3o；筋的頂部應(yīng)為圓角，筋的底部也須用圓角R過渡，R應(yīng)不小于0.25t。第19頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第20頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）加強(qiáng)筋連接處應(yīng)采用圓弧過渡。2)加強(qiáng)筋的厚度不應(yīng)大于塑料制件壁厚3)為了增強(qiáng)塑料制件的強(qiáng)度剛性，加強(qiáng)筋應(yīng)設(shè)計(jì)的矮一些，多一些好。1.2.5加強(qiáng)筋與凸臺(tái)1．加強(qiáng)筋第21頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4）加強(qiáng)筋之間的間距應(yīng)大于4倍壁厚，加強(qiáng)筋的高度應(yīng)低于塑件高度的0.5mm以上。5）加強(qiáng)筋分布應(yīng)相互交錯(cuò)。第22頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四凸臺(tái)是用來增強(qiáng)孔或裝配附件的凸出部分的。凸臺(tái)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，同時(shí)應(yīng)避免因凸臺(tái)與其周圍發(fā)生突變。如圖1－10所示，凸臺(tái)應(yīng)設(shè)置在塑料制件的邊角，高度應(yīng)高出平面0.5mm以上，有足夠的強(qiáng)度，恰當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍取?．凸臺(tái)1.2.5加強(qiáng)筋與凸臺(tái)第23頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四塑料制件除了在使用要求上必須采用尖角之外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)采用圓弧過渡，因?yàn)榧饨翘幰桩a(chǎn)生應(yīng)力集中，影響塑料制件強(qiáng)度。

采用圓角的優(yōu)點(diǎn)主要有兩方面：（1）避免應(yīng)力集中﹐提高了塑料制件的強(qiáng)度及外觀效果。（2）模具在淬火和使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開裂。1.2.6圓角第24頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四塑料制件上常常帶有各種通孔和盲孔，這些孔是用模具的型芯來成型的，在設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下點(diǎn)：（1）孔應(yīng)設(shè)置在不易削弱塑料制件強(qiáng)度的地方。（2）在孔之間及孔與邊緣之間均應(yīng)有足夠的距離（一般應(yīng)大于孔徑），如下表中熱固性塑料孔距關(guān)系。1.2.7孔第25頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）塑料制件上起固定作用的孔，其四周應(yīng)采用凸臺(tái)來加強(qiáng)，如圖1－10所示。（4）盲孔只能用一端固定的型芯成型，其深度應(yīng)淺于通孔。1.2.7孔第26頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（5）當(dāng)塑料制件的孔為異型孔時(shí)（斜孔或復(fù)雜形狀孔），可采用拼合型芯的方法成型，以避免側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)。1.2.7孔第27頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

塑料制件上的螺紋可以模塑時(shí)直接成型，也可在模塑后機(jī)械加工成型?，F(xiàn)在廣泛采用塑料模成型。螺紋在設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下點(diǎn)：（1）模塑的螺紋其外螺紋直徑不宜小于4mm，內(nèi)螺紋直徑不宜小于2mm，精度（如下表）不高于3級(jí)。1.2.8螺紋第28頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）為防止塑料制件上螺孔的最外圍螺紋崩裂或變形，應(yīng)使孔始端有一深度0.2～0.8mm的臺(tái)階孔，螺紋末端不宜延伸到與底面相接處，一般留不小于0.2mm距離，如圖1－13所示。（3）螺紋的形狀盡量采用圓形或梯形，如圖1-14所示。1.2.8螺紋第29頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

（4）當(dāng)需要在塑料制件的同一軸線上壓制兩段或幾段螺紋時(shí)，必須使螺紋和旋轉(zhuǎn)方向相同，否則就無(wú)法擰下來。1.2.8螺紋第30頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）提高塑料制件局部的強(qiáng)度、硬度﹑耐磨性﹑導(dǎo)電性等。（2）增強(qiáng)塑料制件的尺寸和形狀的穩(wěn)定性，高精度。（3）降低塑料的消耗及滿足其它多種要求。采用嵌件會(huì)增加塑料制件的成本，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在塑料制件成型時(shí)，要安全嵌件會(huì)降低生產(chǎn)率，難于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。1.2.9嵌件1．嵌件的用途第31頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第32頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（1）金屬嵌件一般采用圓形或?qū)ΨQ形狀，保證收縮均勻。（2）為了防止塑料制件應(yīng)力開裂﹐嵌件周圍的塑料層應(yīng)有足夠的厚度（如下表），同時(shí)嵌件本身結(jié)構(gòu)不應(yīng)帶有尖角。（3）為了防止嵌件受力時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)或拔出，嵌件部分表面應(yīng)制成交叉滾花、溝槽、開孔等結(jié)構(gòu)，便于嵌件固定在模具內(nèi)。2．嵌件的結(jié)構(gòu)要求1.2.9嵌件第33頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四塑料鉸鏈設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：（1）塑料制件本身壁厚小的，中間薄膜處應(yīng)相應(yīng)薄一些；壁厚大的，中間薄膜處應(yīng)相應(yīng)厚一些，但不超過0.5mm，否則失去作用。1.2.10鉸鏈與搭扣1．鉸鏈（2）在成型過程中，塑料必須從塑料制件本身的一側(cè)，通過中間薄膜流向另一側(cè)。脫模后立即折曲幾次。第34頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四搭扣是塑料制件的一種聯(lián)接方法，使用方便，價(jià)格低廉。它可以用于臨時(shí)性和永久性的聯(lián)接，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配容易、加工方便、不需要緊固件等優(yōu)點(diǎn)。生活中常見的搭扣有拉鏈聯(lián)接、卡勾聯(lián)接、捆扎聯(lián)接、合頁(yè)聯(lián)接、按扣聯(lián)接、插口聯(lián)接等形式。（1）拉鏈聯(lián)接

主要用于塑料袋和箱包的密封，用擠出成型法生產(chǎn)。2．搭扣1.2.10鉸鏈與搭扣第35頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）卡勾聯(lián)接

主要用于經(jīng)常拆卸的地方（例如筆記本電源、手機(jī)外殼組裝等）和一些箱蓋活動(dòng)聯(lián)接。2．搭扣1.2.10鉸鏈與搭扣第36頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）捆扎聯(lián)接常用于各種系繩，用于衣服標(biāo)簽聯(lián)接、導(dǎo)線的捆扎，要求聯(lián)接速度快、牢固可靠。2．搭扣1.2.10鉸鏈與搭扣第37頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（4）合頁(yè)聯(lián)接合頁(yè)聯(lián)接是盒體和蓋的聯(lián)接。其模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配容易。（5）按扣聯(lián)接主要用于片材的聯(lián)接和衣服上的按扣聯(lián)接。一般用軟塑料來成型。2．搭扣1.2.10鉸鏈與搭扣第38頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（6）插口聯(lián)接多用于各種箱包上、衣服上，其利用機(jī)械互鎖和兩件之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)塑料制件彼此聯(lián)接。2．搭扣1.2.10鉸鏈與搭扣第39頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四由于造型、裝飾或其他特殊要求，常需要在塑料制品上制出文字或圖案等標(biāo)志。塑料制件上的文字、圖案等符號(hào)分三種形式：凸字、凹字、凹坑凸字，如圖1-23所示。為了使塑料制件表面美觀可以在塑料制件表面設(shè)計(jì)各種裝飾花紋，有時(shí)可在塑料成型后粘上或燙印上各種裝飾花紋。1.2.11文字、圖案、標(biāo)記及表面花紋第40頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.3塑料制件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例