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文檔簡(jiǎn)介

2.5嵌件、塑料螺紋等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1塑件設(shè)計(jì)原則第2章

塑料制件的設(shè)計(jì)2.2尺寸精度與表面質(zhì)量2.3塑件形狀設(shè)計(jì)2.4塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1精選ppt

內(nèi)容簡(jiǎn)介:本章主要講述塑件形狀設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)實(shí)例;脫模斜度的確定;塑件壁厚的設(shè)計(jì)及壁厚均勻性;塑件的支承面、塑件上的孔、嵌件、文字、凸凹紋的設(shè)計(jì);塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例;塑件的尺寸精度和表面粗糙度的確定。

第2章

塑料制件的設(shè)計(jì)2精選ppt塑件設(shè)計(jì)原則:⑴滿足使用要求和外觀要求⑵針對(duì)不同物理性能揚(yáng)長(zhǎng)避短⑶便于成型加工⑷盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)3精選ppt2.2.1尺寸精度2.2.2尺寸精度的確定2.2.3表面質(zhì)量2.2尺寸精度與表面質(zhì)量4精選ppt2.2.1尺寸精度1、塑件尺寸概念塑件尺寸——塑件的總體尺寸。2、塑料制品總體尺寸受限制的主要因素:*塑料的流動(dòng)性*成型設(shè)備的能力2.2尺寸精度與表面質(zhì)量

5精選ppt2.2尺寸精度與表面質(zhì)量影響塑件尺寸精度的因素:1、模具制造的精度,約為1/3。2、成型時(shí)工藝條件的變化,約為1/3。3、模具磨損及收縮率的波動(dòng)。具體來(lái)說(shuō),對(duì)于小尺寸制品,模具制造誤差對(duì)尺寸精度影響最大;而大尺寸制品則收縮波動(dòng)為主要。6精選ppt2.2.2尺寸精度的確定

表3—2是模塑件尺寸公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T14486-1993),表3—3是常用塑料材料的公差等級(jí)選用。將表3—2和表3—3結(jié)合起來(lái)使用,先查表3—3,根據(jù)模塑件的材料品種及用要求選定塑件的尺寸精度等級(jí),再?gòu)谋?—2中查取塑件尺寸公差。然后根據(jù)需要進(jìn)行上、下偏差分配。如基孔制的孔可取表中數(shù)值冠以(+)號(hào),如基軸制的軸可取表中數(shù)值冠以(-)號(hào),其余情況則根據(jù)材料特性和配合性質(zhì)進(jìn)行分配。2.2尺寸精度與表面質(zhì)量7精選ppt2.2.3表面質(zhì)量

1、塑件制品的表面質(zhì)量要求:①表面粗糙度要求。②表面光澤性、色彩均勻性要求。③云紋、冷疤、表面縮陷程度要求。④熔結(jié)痕、毛刺、拼接縫及推桿痕跡等缺陷的要求。2.2尺寸精度與表面質(zhì)量8精選ppt2.2尺寸精度與表面質(zhì)量2.2.3表面質(zhì)量2、模具表面粗糙度要求①一般,型腔表面粗糙度要求達(dá)0.2-0.4mm,模具表面粗糙度要比塑件的要求低1~2級(jí)。②透明制品型腔和型芯粗糙度一致。③非透明制品的隱蔽面可取較大粗糙度,即型芯表面相對(duì)型腔表面略為粗糙。9精選ppt

設(shè)計(jì)塑件的內(nèi)外表面形狀要盡量避免側(cè)凹結(jié)構(gòu),以避免模具采用側(cè)向分型和側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),否則因設(shè)置這些機(jī)構(gòu)而使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜.不但模具的制造成本提高,而且還會(huì)在塑件上留下分型面線痕,增加了去除飛邊的后加工的困難。以成型側(cè)孔和凸凹結(jié)構(gòu)為例。比較兩種方案,從而選擇優(yōu)良的設(shè)計(jì)方案。2.3.1側(cè)凹與側(cè)凸2.3塑件形狀設(shè)計(jì)10精選ppt圖2-1a所示塑件在取出模具前,必須先由抽芯機(jī)構(gòu)抽出側(cè)型芯,然后才能,取出模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖2-1b側(cè)孔形式,無(wú)需側(cè)向型芯,模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。圖2-2a所示塑件的內(nèi)側(cè)有凸起,需采用由側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的組合式型芯,模具制造困難。圖2-2b避免了組合式型芯,模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。圖2-1具有側(cè)孔的塑件圖2-2塑件內(nèi)側(cè)表面形狀改進(jìn)aabb2.3塑件形狀設(shè)計(jì)11精選ppt圖2-3、2-4的圖a形式需要側(cè)抽芯,圖b形式不需側(cè)型芯。aabb圖2-3取消塑件上不必要的側(cè)凹結(jié)構(gòu)圖2-4無(wú)需采用側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)成型的孔結(jié)構(gòu)2.3形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12精選ppt13精選ppt當(dāng)塑件的內(nèi)外側(cè)凹陷較淺,同時(shí)成型塑件的塑料為聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛這類仍帶有足夠彈性的塑料時(shí),模具可采取強(qiáng)制脫模。為使強(qiáng)制脫模時(shí)的脫模阻力不要過(guò)大引起塑件損壞和變形,塑件側(cè)凹深度必須在要求的合理范圍內(nèi),見(jiàn)圖2—5下面的說(shuō)明(公式),同時(shí)還要重視將凹凸起伏處設(shè)計(jì)為圓角或斜面過(guò)渡結(jié)構(gòu)。2.3形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.2強(qiáng)制脫模14精選ppt圖2—5可強(qiáng)制脫模的淺側(cè)凹結(jié)構(gòu)a)(A-B)×100%/B≤5%b)(A-B)×100%/C≤5%2.3塑件形狀設(shè)計(jì)15精選ppt2.4塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4.1脫模斜度設(shè)計(jì)2.4.2塑件壁厚設(shè)計(jì)2.4.3設(shè)置加強(qiáng)筋2.4.4增加剛性減少變形的其他措施2.4.5塑件支承面的設(shè)計(jì)2.4.6塑件圓角的設(shè)計(jì)2.4.7塑件孔的設(shè)計(jì)2.4.8采用型芯拼合復(fù)雜型孔16精選ppt

2.4.1脫模斜度

為便于塑件從模腔中脫出,在平行于脫模方向的塑件表面上,必須設(shè)有一定的斜度,此斜度稱為脫模斜度。斜度留取方向,對(duì)于塑件內(nèi)表面是以小端為基準(zhǔn)(即保證徑向基本尺寸),斜度向擴(kuò)大方向取,塑件外表面則應(yīng)以大端為基準(zhǔn)(保證徑向基本尺寸),斜度向縮小方向取,如圖2-6所示。17精選ppt圖2—6塑件上斜度留取方向18精選ppt

設(shè)計(jì)塑件時(shí)如果未注明斜度,模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮脫模斜度。模具上脫模斜度留取方向是:型芯是以小端為基準(zhǔn),向擴(kuò)大方向取。型腔是以大端為基準(zhǔn),向縮小方向取。

這樣規(guī)定斜度方向有利于型芯和型腔徑向尺寸修整。斜度大小應(yīng)在塑件徑向尺寸公差范圍內(nèi)選取。當(dāng)塑件尺寸精度與脫模斜度無(wú)關(guān)時(shí),應(yīng)盡量地選取較大的脫模斜度。當(dāng)塑件尺寸精度要求嚴(yán)格時(shí),可以在其尺寸公差范圍內(nèi)確定較為適當(dāng)?shù)拿撃P倍?。塑件?nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于其外表面的脫模斜度。19精選ppt

開(kāi)模脫出塑件時(shí),希望塑件留在有脫模裝置的模具一側(cè)。要求塑件留在型芯上,則該塑件內(nèi)表面脫模斜度應(yīng)比其外表面小。反之,若要求塑件留在型腔內(nèi),則其外表面的脫模斜度應(yīng)小于其內(nèi)表面的脫模斜度。塑件上脫模斜度可以用線性尺寸、角度、比例等三種方式來(lái)標(biāo)注,如圖2-7所示。脫模斜度的推薦值可供設(shè)計(jì)塑件時(shí)參考。20精選ppt圖2—7脫模斜度的標(biāo)注

返回21精選ppt

2.4.2壁厚及壁厚均勻性

在滿足工作要求和工藝要求的前提下,塑件壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下兩項(xiàng)基本原則:

盡量減小壁厚;減小壁厚不僅可以節(jié)約材料,節(jié)約能源,也可以縮短成型周期,也有利于獲得質(zhì)量較優(yōu)的塑件。塑件允許的最小壁厚與塑料品種和塑件尺寸有關(guān)。

盡可能保持壁厚均勻。22精選ppt

塑件壁厚不均勻時(shí),成型中各部分所需冷卻時(shí)間不同,收縮率也不同,容易造成塑件的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形,因此設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)盡可能減小各部分的壁厚差別,一般情況下應(yīng)使壁厚差別保持在30%以內(nèi)。對(duì)于由于塑件結(jié)構(gòu)所造成的壁厚差別過(guò)大情況,可采取如下兩種方法減小壁厚差:(1)可將塑件過(guò)厚部分挖空,如圖2-8所示。(2)可將塑件分解,即將一個(gè)塑件設(shè)計(jì)為兩個(gè)塑件,在不得已時(shí)采用這種方法。23精選ppt返回圖2—8挖空塑件過(guò)厚部分使壁厚均勻24精選ppt

此外,必須指出壁厚與流程有著密切關(guān)系。所謂流程是指熔體從澆口流向型腔各部分的距離。實(shí)驗(yàn)證明,在一定條件下,流程與制品壁厚成直線關(guān)系。制品壁厚愈厚,所容許的流程愈長(zhǎng);反之,制品壁厚愈薄,所容許的流程愈短。如果不能滿足要求,則需增大壁厚或增設(shè)澆口及改變澆口位置,以滿足模塑要求。25精選ppt制件最小壁厚與流程之間關(guān)系:

返回26精選ppt

2.4.3設(shè)置加強(qiáng)筋

塑件上增設(shè)加強(qiáng)筋是為了在不增加塑件壁厚的情況下增加塑件的剛性,防止塑件變形。對(duì)加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)的基本要求是1)筋條方向應(yīng)不妨礙脫模,筋本身應(yīng)帶有大于塑件主體部分的脫模斜度,筋的設(shè)置不應(yīng)使塑件壁厚不均勻性明顯增加。圖2-92)塑件上筋條方向也不應(yīng)妨礙塑料充模時(shí)的流動(dòng)和塑料收縮。圖2-1027精選ppt圖中2-9(a)的設(shè)計(jì)方案較好,而2-9(b)所示方案會(huì)使筋底與塑件主體連接部位壁厚增加過(guò)多,因而不可取。

返回圖2—9加強(qiáng)筋尺寸28精選ppt圖2-10是對(duì)同一塑件端部筋條設(shè)計(jì)的兩種方案比較,方案(a)較好,方案(b)不可取,因?yàn)榉桨?b)中的筋條妨礙了塑料收縮,會(huì)造成塑件內(nèi)應(yīng)力并引起塑件翹曲,固中箭頭所示方向?yàn)樗芰鲜湛s方向。

返回圖2—10筋的方向應(yīng)不妨礙塑料收縮29精選ppt

除加強(qiáng)筋外,針對(duì)塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),還可采取其它增加塑件剛度的方法,如盒蓋、罩殼、容器等塑件,可采用拱形增加剛度,如圖2-11所示。對(duì)于表面較大的塑件,可采用拱形、彎折形或波紋形壁面增加剛度,如圖2-12所示。薄壁容器上口邊緣可采用各種彎邊,不僅使邊緣剛度增加,也增加了塑件的美感,如圖2-13所示。2.4.4增加剛性減少變形的其他措施30精選ppt圖2—11盒蓋、容器等塑件采用拱形設(shè)計(jì)返回31精選ppt圖2—12大表面容器、罩殼增加剛度的設(shè)計(jì)返回32精選ppt圖2—13容器邊緣采用彎邊增加剛度返回33精選ppt2.4.5塑件的支承面

當(dāng)采用塑件的整個(gè)底平面作為支承面時(shí),應(yīng)將塑件底面設(shè)計(jì)成凹形或設(shè)置加強(qiáng)筋,這樣不僅可提高塑件的基面效果,而且還可以延長(zhǎng)塑件的使用壽命,如圖2-14(b)、(c)所示,支承面設(shè)置加強(qiáng)筋的,筋的端部應(yīng)低于支承面約0.5毫米左右,如圖2-15。34精選ppt圖2—14塑件的支承面

返回圖2—15支承面上加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)35精選ppt

2.4.6

塑件圓角的設(shè)計(jì)

為了使熔料易于流動(dòng)和避免應(yīng)力集中,應(yīng)在轉(zhuǎn)角處加設(shè)圓角R。圖2-16表示R/A與應(yīng)力集中之間的關(guān)系。在給塑件內(nèi)外表面的拐角處設(shè)計(jì)圓角時(shí),應(yīng)象圖2-17所示那樣確定內(nèi)外圓角半徑,以保證塑件壁厚均勻一致。

36精選ppt圖2—16RT與應(yīng)力集中的關(guān)系返回37精選ppt圖2—17圓角R

返回38精選ppt

2.4.7塑件上的孔

1.相鄰兩孔之間和孔與邊緣之間的距離,通常應(yīng)等于或大于孔的直徑,如圖2-17所示。2.通孔可用一端固定的單一成型桿圖2-18(a)或各端分別固定的對(duì)頭成型桿圖2-18(b)來(lái)成型;固定用孔因承受較大負(fù)荷,可設(shè)計(jì)周邊增厚來(lái)加強(qiáng),如圖2-19所示。3.盲孔則用一端支承的成型桿來(lái)成型,但在成型過(guò)程中,由于物料流動(dòng)產(chǎn)生的不平衡壓力,容易使成型芯折斷或彎曲,所以,盲孔的深度(即成型桿的成型長(zhǎng)度)取決于孔的直徑。對(duì)于注射和壓注成型,孔深不得大于孔徑的4倍;對(duì)于壓縮成型,平行與施壓方向的孔深度為孔徑的2倍。39精選ppt圖2—17塑件上的孔距設(shè)計(jì)返回40精選ppt

返回返回圖2—18通孔的成型41精選ppt圖2-19孔邊增厚加強(qiáng)a)b)返回42精選ppt圖2—20細(xì)長(zhǎng)型芯的支撐

對(duì)于細(xì)長(zhǎng)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(lái)支撐。如圖2-20所示。返回43精選ppt

圖2-21用拼合型芯成型復(fù)雜孔2.4.8采用型芯拼合復(fù)雜型孔返回44精選ppt2.5.1帶嵌件塑件設(shè)計(jì)2.5.3塑料齒輪的設(shè)計(jì)

2.5嵌件、螺紋等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.5.2

模塑螺紋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.5.4塑料鉸鏈的設(shè)計(jì)

2.5.5

標(biāo)記、符號(hào)、圖案、文字45精選ppt2.5.1帶嵌件塑件的設(shè)計(jì)

1、塑件中鑲?cè)肭都哪康模涸黾泳植繌?qiáng)度、硬度、耐磨、導(dǎo)磁、導(dǎo)電性能,加強(qiáng)塑件尺寸精度和形狀的穩(wěn)定性,起裝飾作用等。2、金屬嵌件的種類和形式:為了在塑件內(nèi)牢固嵌定而不致被拔脫,其表面必須加工成溝槽或滾花,或制成多種特殊形狀。圖2-22中所示就是幾種金屬嵌件的例子。3、嵌件結(jié)構(gòu)有柱狀、針桿狀、片狀和框架等如圖2-23所示。46精選ppt返回

圖2-22嵌件示例47精選ppt圖2-23嵌件的結(jié)構(gòu)形式返回48精選ppt金屬嵌件設(shè)計(jì)的基本原則如下:1.金屬嵌件嵌入部分的周邊應(yīng)有倒角,以減少周圍塑料冷卻時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力集中;2.嵌件設(shè)在塑件上的凸起部位時(shí),嵌入深度應(yīng)大于凸起部位的高度,以保證塑件的機(jī)械強(qiáng)度;3.內(nèi)、外螺紋嵌件的高度應(yīng)低于型腔的成型高度0.05毫米,以免壓壞嵌件和模腔;4.外螺紋嵌件應(yīng)在無(wú)螺紋部分與模具配合,否則熔融物料滲入螺紋部分.5.嵌件在模內(nèi)的固定部分應(yīng)采用三級(jí)精度間隙配合,以保證定位準(zhǔn)確,防止溢料;6.嵌件高度不應(yīng)超過(guò)其直徑的兩倍,高度應(yīng)有公差,如圖2-24。49精選ppt返回

圖2-24嵌件的高度h<=2d50精選ppt

1、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(diǎn):①模塑螺紋強(qiáng)度較差,一般宜設(shè)計(jì)為粗牙螺紋。②模塑螺紋的精度不高,一般低于GB3級(jí)。2.5.2模塑螺紋的特點(diǎn)51精選ppt

由模具的螺紋成型機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)獲得三種結(jié)構(gòu)型式的模塑螺紋。它們是整圓型螺紋、對(duì)拼型螺紋和間斷型螺紋。整圓螺紋是由完整的螺紋型腔或螺紋型腔或螺紋型芯成型出來(lái),螺紋表面光滑無(wú)痕,塑件脫離模具時(shí),模具螺紋成型零件需做旋轉(zhuǎn)脫離動(dòng)作;對(duì)拼螺紋是由兩瓣螺紋型成型的,塑件表面在兩瓣型腔拼合初呈現(xiàn)出一道線痕(分型線),兩瓣型腔分離塑件即可脫出模具;間斷螺紋為螺紋在周向上斷離為幾截,有斷為兩截、三截、四截等。內(nèi)螺紋斷為兩截時(shí),用內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)可快速完成塑件脫模動(dòng)作。將外螺紋斷為若干截的目的主要是為了減少螺紋副間的結(jié)合面,提高旋合性。

52精選ppt

模塑螺紋起止端不能設(shè)計(jì)退刀槽,也不宜用過(guò)渡錐面結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)與金屬螺紋件的要求不同。模塑螺紋起止端應(yīng)設(shè)計(jì)為圓臺(tái)即圓柱結(jié)構(gòu),以提高該處螺紋強(qiáng)度并使得模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。53精選ppt2.5.3塑料齒輪的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免模塑、裝配和使用塑料齒輪時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或應(yīng)

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