任務三分析塑件結構工藝性

任務三分析塑件結構工藝性第一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六一、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）的結構工藝性能是否合理，并能對塑件的結構不合理的地方進行修改。圖1-1燈座二維圖形

圖1-13電流線圈架零件圖第二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

（一）塑件設計基本原則1、塑料制件的尺寸2、塑料制件的尺寸精度——即塑件尺寸的準確度

影響因素眾多,設計塑件時需綜合考慮指塑料制件的總體尺寸大小，取決于：塑料流動性，流動性好的塑料可以成型較大尺寸塑件現(xiàn)有的成型設備規(guī)格、參數(shù)，盡可能將塑件設計得小巧緊湊模具的制造誤差（占1/3，尤其是小尺寸模具，影響更大）塑料材料的成型收縮率波動（占1/3，尤其是大尺寸模具，影響更大）模具在使用過程中的磨損型腔的變形模具零件相互之間的安裝定位誤差模具的結構（澆口尺寸和位置、分型面位置、模具的拼合方式）成型后的條件（測量誤差、存放條件）在滿足塑件使用要求的前提下，應盡量把塑件尺寸精度設計得低一些塑件的尺寸公差GB/T14486-1993，見課本表3-2第三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

2．塑料制件的尺寸精度塑件尺寸公差代號MT，分7級，每一級分A、B兩部分：A為不受模具活動影響的尺寸公差（同一零件成型的尺寸），如整體型腔成型的徑向尺寸；B為受模具活動影響的尺寸公差（兩個或多個零件共同成型的尺寸），如壁厚和底厚尺寸，受鑲件或滑塊位置影響的尺寸。每一種塑料分3個精度等級，見課本P53表2-8(表3-1)表中只規(guī)定了公差值，上、下偏差可根據(jù)塑件的配合性質來分配。考慮到磨損，通常上下偏差根據(jù)“凸負凹正，中心對正”原則進行標注，也就是軸類尺寸標注為單向負偏差，孔類尺寸標注為單向正偏差，中心距尺寸標注為對稱偏差。（一）塑件設計基本原則第四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

2．塑料制件的尺寸精度A為不受模具活動影響的尺寸公差；B為受模具活動影響的尺寸公差。范例：（一）塑件設計基本原則思考，此處是否正確？第五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六塑件的尺寸精度第六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六塑件的尺寸精度第七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六塑件的尺寸精度第八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

2．塑料制件的尺寸精度例如：生產如圖3-2(a)所示塑件，材料為PS，采用注射成型大批量生產，根據(jù)模具行業(yè)規(guī)定及習慣標注塑件尺寸公差。該塑件大部分尺寸公差已給定，但不符合規(guī)定標注形式，需要轉化為標準形式；另外直徑為8的孔未標注公差尺寸，按照PS低精度MT5標注：（一）塑件設計基本原則第九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

3．塑件的表面質量及表面粗糙度選擇原則：塑件的表面粗糙度值大小，主要取決于模具型腔（凸凹模）的表面粗糙度。一般模具型腔的表面粗糙度應比塑件的表面粗糙度值小1~2級。從塑件的外觀和塑件的充模流動角度考慮，塑件的表面粗超度要求：通常為Ra0.8~0.2μm,有時需小于Ra0.1μm。模腔表壁的表面粗糙度常為Ra0.2~0.05μm。為便于加工（降低加工成本）：對于非透明的塑件，可將外觀要求不高的內側表面粗糙度值取大些。而透明的塑件，內、外側表面粗糙度值應相同。（一）塑件設計基本原則不同加工方法和不同材料所能達到的表面粗糙度數(shù)值見課本P56表2-10(表3-3)

第十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

1．塑料制品的形狀設計原則：塑件的幾何形狀除應滿足使用要求外，還應盡可能使其所對應的模具結構簡單便于加工。（避免側抽芯機構、避免瓣合模機構）避免側孔或側凹改變側孔形狀，避免側抽芯機構改變側孔斜度，避免側抽芯機構改變塑件角度，避免側抽芯機構菱形紋改為直條紋，避免瓣合模機構有側凸、側凹的可強制脫模的條件

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%否則用側向分型抽芯等結構

（二）塑件的結構工藝性第十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六改變側孔形狀，避免側抽芯機構改變側孔斜度，避免側抽芯機構改變塑件角度，避免側抽芯機構菱形紋改為直條紋，避免瓣合模機構可強制脫模的條件1.塑件具有足夠的彈性(如PE、PP等塑料)2.（A-B）/B≤5%或（A-B)/C≤5%否則用側向分型抽芯等結構可強制脫模動畫1、2形狀改變動畫1、2、3、4第十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六范例分析：第十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

2．脫模斜度塑料在模腔中冷卻收縮，便包緊型芯或型腔中的凸起部分，為了便于脫模和抽拔，避免脫模和抽拔時塑件產生劃痕、拉毛、變形等缺陷，設計塑件時，沿脫模和抽拔方向其內外表面均需有一定的斜度。稱為脫模斜度。一般斜度取40′~1?20′。設計脫模斜度遵循原則：(1）塑料的收縮率大，壁厚，斜度應取偏大值(2）塑件結構復雜，斜度應取偏大值(3）型芯長或深型腔為了便于脫模，在滿足制件的使用和尺寸公差要求的前提下斜度值取大值(4）一般外表面的斜度小于內表面的(5）熱固性塑料小于熱塑性塑料（二）塑件的結構工藝性

常用塑料的脫模斜度見表3-4第十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六脫模斜度圖塑件的脫模斜度第十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六脫模斜度表示法第十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六脫模斜度第十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

3．壁厚設計原則：塑件的壁厚應根據(jù)塑件的使用要求來確定。盡量做到壁厚均勻，一般為1~4mm范圍。最小壁厚尺寸見課本P59表2-13壁厚過厚材料消耗增大，成型效率降低，使塑件成本提高。而且還容易產生氣泡、縮孔、翹曲等缺陷壁厚過薄易脫模變形或破裂，不能滿足使用要求，且難以充滿，成型困難——最小壁厚（見經驗表格）推薦值：熱固性塑料制品——參見表3-5熱塑性塑料制品——參見表3-6（二）塑件的結構工藝性

第十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

壁厚不均的改善（二）塑件的結構工藝性

第十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六壁厚第二十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

4．加強筋與防變形機構（二）塑件的結構工藝性設計原則：

為了提高塑件的強度和剛度，不能僅僅采用增大壁厚的方法，而常采用改變塑件的結構、增設加強筋的方法來滿足其強度、剛度的要求。采用增設加強筋的方法優(yōu)點1、有時還能降低物料的充模阻力2、保證塑件的強度、剛度，而且還避免了塑件壁厚的不均勻加強筋布置的注意事項1、加強筋應設在受力大，易變形的部位，其分布盡量均勻2、避免設加強筋后塑件局部壁厚過大3、盡量沿著塑料流向布置。以降低充模阻力4、設計成球面、或拱面，也可有效增加剛性和防止變形第二十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六加強筋動畫第二十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六⑵加強筋設計要點：加強筋設計要點：第二十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六高度L=(1～3)δ≤3δ肋條寬A=(1/4～1)δ≤δ當δ≤2㎜時取A=δ斜度α=2°～5°根部圓角R=(1/8～1/4)δ頂部圓角r=δ/8,加強肋之間的中心距應大于3δ加強肋的形狀尺寸：第二十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六將薄殼狀的塑件設計為球面，拱曲面等，可以有效地增加剛性、減少變形。第二十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六容器邊緣的增強：薄壁容器的沿口是強度、剛性薄弱處易于開裂變形損壞，故應按照下圖所示方法來給予加強。第二十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六容器側壁的增強

當塑件較大、較高時，可在其內壁及外壁設計縱向圓柱、溝槽或波紋狀形式的增強結構。第二十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

5．支承面（二）塑件的結構工藝性設計原則：

當塑件需有一個支承面時，不能用整個底面作為支承面，因為稍許的翹曲或變形就會使整個底面不平。設計塑件時通常采用凸邊或幾個凸起的支腳作為支承面。當?shù)撞坑屑訌娊顣r，支承面的高度應略高于加強筋。第二十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六圖塑件的支承面不正確邊框支撐支腳支撐第二十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

（二）塑件的結構工藝性

6．圓角設計原則：塑件的面與面之間一般均采用圓弧過渡，這樣不僅可避免塑件尖角處的應力集中，提高塑件強度、而且可改善物料的流動狀態(tài)，降低充模阻力，便于充模、脫模。另外可便于模具的加工制造及模具強度的提高，避免模具在淬火或使用時應力開裂。第三十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六⑵圓角的確定：內壁圓角半徑可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小于0.5mm壁厚不等的兩壁轉角可按平均壁厚確定內、外圓角半徑理想的內圓角半徑應為壁厚的1/3以上圓角：第三十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

7．孔的設計（二）塑件的結構工藝性設計原則：根據(jù)使用要求（固定、裝配）塑件一常需設有孔?？椎奈恢?，應不至影響塑件的強度，故孔與孔之間、孔與邊緣之間應留一定的距離。為了便于成型及滿足孔的質量要求，直接成型的孔的深度不能過大。塑件上的固定孔與其它受力孔的周圍應采用凸邊予以加強：第三十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

成型塑件孔的型芯的安裝方式有三種：通孔、盲孔(注射h<4d)、異形孔通孔的成型方法（右圖）:a圖，一端固定型芯，淺孔，A處易飛邊，另外盲孔成型只能用這種方法成型；b圖，對接型芯，用于深通孔，易偏心；c圖，一端固定，一端導向支撐，型芯強度、剛度好，又能保證同軸度，運用多，但B處易溢料。通孔成型動畫1、2、3、4、5第三十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六異形孔的成型方法動畫1、2、3、4、5、6第三十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

8．螺紋的設計（二）塑件的結構工藝性設計原則：塑件上的螺紋可以在模塑時直接成型，也可在模塑后用機械切削方式加工，對經常裝拆和受力較大的螺紋，可使用金屬的螺紋嵌件。直接成型設計注意事項：1、直徑——為便于螺紋型芯和螺紋型環(huán)的加工，塑件的直徑不應太小，一般外螺紋直徑不小于4mm，內螺紋直徑不小于2mm。2、螺距——螺距不能太小，一般選用公制標準螺紋，M6以上才可選用1級細牙螺紋，M10以上可選用2級細牙螺紋，M18以上可選用3級細牙螺紋，M30以上可選用4級細牙螺紋3、精度——由于影響塑件螺紋精度的因素較多，在滿足使用要求的前提下，精度宜取低4、配合長——如果在確定模具上螺紋的螺距時沒有考慮塑料的成型收縮率，當不同材料的塑件螺紋相配合時，其配合長度應不超過7-8牙。5、螺紋始端末的形狀——為防止塑件螺紋第一扣崩裂或變形，同時便于螺紋的旋合，內螺紋、外螺紋的兩端均應設計無牙段，螺紋的始末部分均有應過渡段），過渡段長度見表3-106、旋向——塑件螺紋的旋向常用右旋。當塑件上前后的有兩段螺紋，采用同一螺紋型芯（或型環(huán)）成型時，應使兩段螺紋的旋向相同、螺距相等，否則無法脫模。當螺距不等或旋向不同時，要采用組合型芯，成型后分段拆下。第三十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六8．螺紋的設計第三十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六8．螺紋的設計第三十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

8．螺紋的設計（二）塑件的結構工藝性第三十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

9．嵌件的設計（二）塑件的結構工藝性1．嵌件的作用

在塑件內嵌入一些其它材料的零件，一般形成不可拆的連接，所嵌入的零件稱為嵌件。嵌件可提高塑件局部強度、剛度、硬度、耐磨性、導電性，也可增加塑件形狀和尺寸的穩(wěn)定性，提高精度，降低塑料的消耗及滿足裝飾要求等。嵌件的材料多采用金屬，也可為玻璃，木材和已成型的其它塑件等。

2．嵌件的種類（見下頁）

第三十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

2．嵌件的種類常見的嵌件種類如圖

（a）圓筒形嵌件（b）帶螺紋嵌件（c）為圓柱形，（d）為片狀嵌件；（e）細桿狀貫穿形嵌件；第四十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六金屬嵌件的固定10.嵌件第四十一頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六嵌件設計圖3-16外螺紋嵌件在模內的固定第四十二頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六嵌件設計圖3-17內螺紋嵌件在模內的固定第四十三頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六嵌件設計圖3-18細長嵌件在模內支撐固定1—嵌件；2—支撐柱第四十四頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六嵌件設計第四十五頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

10．鉸鏈的設計（二）塑件的結構工藝性利用某些塑料（如聚丙烯）的分子高度取向的特性，可將帶蓋容器的蓋子和容器通過鉸鏈結構直接成型為一個整體（如圖3-21所示），這樣既省去了裝配工序，又可避免金屬鉸鏈的生銹。常見鉸鏈截面形式如圖3-21所示。

第四十六頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

11．標記符號（二）塑件的結構工藝性塑件上的標記或符號可以做成三種不同的形式：凸字：下圖（a），制模時比較方便，但塑件上的凸字易碰壞凹字：下圖（b），可以涂上各種顏色的油漆，字跡鮮艷，但機加工困難，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：下圖（c），凸字不易損壞，模具采用鑲嵌的方式制造，較為方便。

第四十七頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六二、相關知識

第四十八頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六三、項目實施

（一）基本訓練—分析燈座塑件結構工藝性

1．塑件尺寸精度分析課本很多尺寸公差計算有誤第四十九頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六三、項目實施

（一）基本訓練—分析燈座塑件結構工藝性

1．塑件尺寸精度分析第五十頁，共六十頁，編輯于2023年，星期六三、項目實施（一）基本訓練—分析燈座塑件結構工藝性2．塑件表面質量分析塑件的表面粗糙度。查表3-3（P