塑料制品设计.pptx

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1、2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合第三章 塑料制品3-1 塑件结构设计遵循的原则(重点）应考虑原材料的成型工艺性，如流动性、收缩率等。应考虑其模具的总体结构，使模具型腔易于制造，模具抽芯和推出机构简单。在保证塑件使用性能、物理性能与力学性能、电气性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等的前提下，力求结构简单，壁厚均匀，使用方便。当设计的塑件外观要求较高时，应先通过造型，而后逐步绘制图样。第1页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-2 3-2 塑料制品的尺寸精度和表面质量塑料制品的尺寸精度和表面质量3-2-1塑件尺寸的大小塑件的尺寸塑件的尺寸塑件的尺寸塑件的尺寸 指

2、塑件的总体尺寸塑件的尺寸受下面两个因素影响：塑料的流动性（大而薄的塑件充模困难）设备的工作能力（注射量、锁模力、工作台面）第三章 塑料制品第2页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-2-2 影响尺寸精度的因素 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。影响塑件尺寸精度的因素:1.模具的制造精度、磨损程度和安装误差2.塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化；3.塑件成型后的时效变化-后收缩现象。第三章 塑料制品第3页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合从模具设计和制造的角度看，影响塑料制品尺寸精度的因素主要

3、有以下五个方面：（1）模具成型零部件的制造误差 ；（2）模具成型零件的表面磨损 ；（3）由塑料收缩率波动所引起的塑料制品的尺寸误差 ；（4）模具活动成型部件的配合间隙变化引起的误差 ；（5）模具成型部件的安装误差 。累积误差：第三章 塑料制品第4页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-2-3 尺寸精度和公差的确定 选用参照：GB/T14486-1993,(见P302）孔类尺寸的公差取正值，轴类尺寸的公差取负值，中心距尺寸公差取表中数值之半并冠以号；一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度；模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级。第三章 塑料制品第5页/共54页2023年

4、3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-2-4 表面质量表面质量表面质量表面质量表面粗糙度、光亮程度色彩均匀性表面缺陷：缩孔、凹陷推杆痕迹对拼缝、熔接痕、毛刺等第三章 塑料制品第6页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合 1、表面粗糙度：一般模具表面粗糙度数值要比塑件的要求低一般模具表面粗糙度数值要比塑件的要求低 1 12 2级，需要抛光处理。级，需要抛光处理。2 2、表面蚀纹：光洁如镜的制品表面很易划伤，制品与模具表面光洁如镜的制品表面很易划伤，制品与模具表面还易形成真空吸附而使脱模困难。并且，在成型过程中产还易形成真空吸附而使脱模困难。并且，在成型过程中产生的疵点、丝

5、痕和波纹会在制品的光洁表面上暴露无遗。生的疵点、丝痕和波纹会在制品的光洁表面上暴露无遗。因此常常利用化学腐蚀的方法在模具型腔表面形成诸如凹因此常常利用化学腐蚀的方法在模具型腔表面形成诸如凹槽纹、皮革纹、桔皮纹、木纹等装饰花纹，对塑料制件进槽纹、皮革纹、桔皮纹、木纹等装饰花纹，对塑料制件进行表面装饰。制品表面经装饰后可以隐蔽制品表面在成型行表面装饰。制品表面经装饰后可以隐蔽制品表面在成型过程中产生的缺陷，使外形美观，并且由于型腔表面细小过程中产生的缺陷，使外形美观，并且由于型腔表面细小的凹纹，在制品表面与型腔表面直接能容纳少许的空气，的凹纹，在制品表面与型腔表面直接能容纳少许的空气，不致形成真空

6、吸附而造成脱模困难。不致形成真空吸附而造成脱模困难。第三章 塑料制品第7页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3 塑胶件表面处理1、喷油；2、移印；3、丝印；4、印刷；5、真空镀膜；6、电镀；7、蚀纹；8、喷砂。第三章 塑料制品第8页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3 3-3 塑料制品的几何形状塑料制品的几何形状3-3-1 塑料制件的选材 （1）塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能、冲击性能及对应力的敏感性。（2）塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的适用性、光学特性、绝热和电气绝缘的程度、精加工和外观的圆满程度等。（3）塑料的

7、化学性能，如对接触物（水、溶剂、油、药品）的耐性、卫生程度以及使用上的安全性等。（4）必要的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。（5）成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。第三章 塑料制品第9页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-2 塑料制品的内外形状 （1）应尽可能有利于成型，简化模具结构。尽量避免侧向凸凹：第三章 塑料制品第10页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合第三章 塑料制品第11页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合第三章 塑料制品第12页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合

8、第三章 塑料制品第13页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合尽可能地使分型面变得容易。尽可能地使分型面变得容易。尽可能使成型零件简单易于加工。尽可能使成型零件简单易于加工。第三章 塑料制品第14页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合(2)(2)壁厚均匀壁厚均匀(P32表3-2）（3 3）保证强度和刚度）保证强度和刚度 厚胶位易收缩凹陷两边薄胶位厚0.3mm，易产生滞流，须加厚到1mm第三章 塑料制品第15页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-3脱模斜度（P38表3-5）(白话：啤把）（重点）为了使制品易于从模具内脱出，设

9、计时必须保证制品的内外壁具有足够的斜度，以确保塑件脱模，该斜度叫脱模斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取30 30 1 13030。第三章 塑料制品如果因为装配及尺寸精度要求不允许有脱模斜度怎么办？第16页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合脱模斜度方向内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得（1 1 1 1）脱模斜度标注方法：）脱模斜度标注方法：）脱模斜度标注方法：）脱模斜度标注方法：第三章 塑料制品第17页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（2）脱模斜度标注方法：第三章 塑料制品第18页/共

10、54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（3 3）脱模斜度设计要点）脱模斜度设计要点：塑件精度高，采用较小脱模斜度尺寸大的塑件，采用较小脱模斜度塑件形状复杂不易脱模，选用较大斜度收缩率大，斜度加大增强塑料采用较大的脱模斜度第三章 塑料制品成型透明塑料制品的型芯型腔第19页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-4 制品壁厚（P39表3-6)壁厚过小壁厚过大强度及刚度不足，塑料流动困难原料浪费，冷却时间长，易产生缺陷（1）塑件壁厚设计原则：）塑件壁厚设计原则：满足成型时熔体充模所需的壁厚保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够

11、的厚度能承受推出机构等的冲击和振动满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚第三章 塑料制品第20页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（2）改善塑件厚度典型实例1：第三章 塑料制品第21页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（3 3）改善塑件厚度典型实例）改善塑件厚度典型实例2 2：第三章 塑料制品第22页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（4 4）改善塑件厚度典型实例）改善塑件厚度典型实例3 3：第三章 塑料制品第23页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-5 加强肋 加强肋的主要作用是增加塑件强度和

12、避免塑件变形翘曲。（1）设计要点：筋间间距：L4T；筋高H宜小于3T。筋宽（大端）：S=（0.50.7）T。筋根倒角：R=T/8。加强筋尽量使用最大之脱模斜度，一般取0.252度。加强筋尽量对称分布。加强筋交叉处易产生过厚胶位，导致反面产生收缩凹痕。第三章 塑料制品第24页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（2）加强肋设计的典型实例1：第三章 塑料制品第25页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合喇叭骨支架骨加走胶柱（3 3）加强肋设计的典型实例）加强肋设计的典型实例2 2：第三章 塑料制品第26页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院

13、张维合（4 4）加强肋设计的典型实例）加强肋设计的典型实例3 3：第三章 塑料制品第27页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合容器底与盖的加强：容器边缘的加强：（5 5）加强肋设计的典型实例）加强肋设计的典型实例4 4：第三章 塑料制品第28页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合 3-3-6.支承面及凸台 以塑件的整个底面作为支承面是不合理的，因为塑件稍许翘曲或变形就会使底面不平。通常采用的是底脚（三点或四点）支承或边框支承。第三章 塑料制品第29页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合 凸台是用来增强孔或装配附件底凸出部分的。凸

14、台是用来增强孔或装配附件底凸出部分的。设计凸台时，除应考虑前面所述的一般问题外，在设计凸台时，除应考虑前面所述的一般问题外，在可能情况下，凸台应当位于边角部位，其几何尺寸可能情况下，凸台应当位于边角部位，其几何尺寸应小，高度不应超过其直径的两倍，并应具有足够应小，高度不应超过其直径的两倍，并应具有足够的脱模斜度。的脱模斜度。第三章 塑料制品第30页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-7 圆角 塑料制品除了使用上要求采用尖角之外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过渡。第三章 塑料制品第31页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合圆角的作用：圆角的

15、作用：圆角可避免应力集中，提高制件强度 圆角可有利于充模和脱模圆角有利于模具制造，提高模具强度 第三章 塑料制品第32页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合 圆角的确定：圆角的确定：内壁圆角半径应为壁厚的一半外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍一般圆角半径不应小于0.5mm壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上第三章 塑料制品第33页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-8 孔的设计塑件上孔的三种成型加工方法：直接模塑出来模塑成盲孔再钻孔通塑件成型后再钻孔第三章 塑料制品第34页/共54页2023年3月1

16、1日注塑模具设计南博学院 张维合（2）常见孔的设计要求：h h（3 35 5）d d d d1.5mm1.5mm时，时，h h 3d 3d 肓孔的深度：紧固用的孔和其它受力的孔，应设凸台予以加强。B 2 A。F3A。C A。模塑通孔要求长径比长径比长径比长径比要小些 第三章 塑料制品第35页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（3）通孔的不同成型方法（重点）：第三章 塑料制品第36页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（4）用拼合型芯成型孔：第三章 塑料制品第37页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-9 螺纹螺纹塑件中的

17、螺纹可用模塑方法模塑方法成型出来，或切削方法切削方法获得；经常拆装或受力大的螺纹，要采用金属螺纹嵌件金属螺纹嵌件来成型；采用模塑方法在塑件上成型螺纹一般应选用粗牙螺纹；配合长度不应太长；1.塑料螺纹设计第三章 塑料制品第38页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-10 3-3-10 塑料齿轮塑料齿轮 塑料齿轮具有重量轻、弹性模量小、在同样制造精度下比钢和铸铁齿轮传动噪声小等特点，在机电产品、民用产品及其精度和强度要求不太高的传动机构中应用越来越广。用作齿轮的塑料有聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯和聚砜等。第三章 塑料制品第39页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博

18、学院 张维合 为了使塑料齿轮适应注射成型工艺，齿轮的边缘、辐板和轮毂应有一定的厚度，应尽量避免截面的突然变化，各表面相接或转折处应尽可能用大的圆角过渡。第三章 塑料制品第40页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合塑料齿轮的啮合条件：1.模数相等；2.压力角相等；分度圆相切。重要的计算公式重要的计算公式（重点）：（重点）：齿顶高ha=m齿根高hf=1.25m分度圆直径d=m*z齿顶圆直径da=m*(z+2)齿根圆直径df=m*(z-2.5)中心距a=m*(z1+z2)/2第三章 塑料制品第41页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-11 嵌件 塑

19、料制品中镶入嵌件的目的是增强制品局部的强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性等，或者是增加制品尺寸及形状的稳定性，或者是降低塑料的消耗。嵌件的材料有金属、玻璃、木材和已成型的塑料等，其中金属嵌件用得最为普遍。第三章 塑料制品第42页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（1）金属嵌件的形式第三章 塑料制品第43页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合金属嵌件在塑料制品内的固定形式：第三章 塑料制品第44页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合（2）金属嵌件设计原则嵌件应尽可能采用圆形或对称形状，这样可以保证收缩均匀。嵌件周围的壁厚应足够大

20、。由于金属嵌件与塑料制品的收缩率不同，因此会使嵌件周围产生很大的内应力而造成制品开裂。金属嵌件周围的塑料壁厚越大，则制品开裂的可能性越小，嵌件的顶部也应保持一定厚度的塑料层，否则嵌件顶部塑件表面会出现鼓泡或裂纹。第三章 塑料制品第45页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合金属嵌件嵌入部分的周边应有倒角，以减少周围塑料冷却时产生的应力集中。嵌件在模具内应可靠定位。嵌件在模具内安装的配合形式常采用H8/f8，长度一般为35mm 第三章 塑料制品第46页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合嵌件自由伸出的长度不宜超过其定位部分直径的两倍。成型带嵌件的塑件会降

21、低生产效率，使塑件的生产不易实现自动化，因此在设计塑件时，能避免的嵌件尽可能不用。第三章 塑料制品第47页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-3-12 3-3-12 饰纹、文字、符号及标记 凹坑凸字凸字凹字第三章 塑料制品第48页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3-4 塑胶件装配1、BOSS柱（自攻螺丝）+止口；2、BOSS柱（自攻螺丝）+搭扣（插脚）；第三章 塑料制品第49页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合3、螺纹联结；4、超声波联结；第三章 塑料制品第50页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维

22、合5、铆接；6、过盈配合；7、嵌件：将一个胶件嵌入另一个件；8、胶水联结。第三章 塑料制品第51页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合第三章 塑料制品复习与思考：1、塑料制品的设计原则是什么？2、塑料制品的尺寸精度取决于哪些因素？3、设计塑料件壁厚应注意哪些方面？4、简述加强筋设计原则。5、螺丝柱（BOSS）有哪些设计原则？6、确定脱模斜度时，要注意哪些因素？7、简述塔扣的作用及分类。8、有嵌件的制品，模具设计时应注意哪些问题？第52页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合在工作中不管做任何事，都应将自己的心态回归到零：把自己放空，抱着学习的态度，将每

23、一次任务都视为一个新的开始，一段新的体验，一扇通往成功的机会之门。千万不要视工作如鸡肋，食之无味、弃之可惜，结果做的心不甘情不愿，于公于私都没有裨益。生而为人，要感谢大众的恩惠，感谢父母的恩惠，感谢师长的恩惠，感谢国家的恩惠；没有大众助益、父母养育、师长教诲、国家爱护，我们何能存在？所以，感恩不但是美德，而且是一个人身为人的基本条件！对工作心怀感激在工作中不管做任何事，都应将自己的心态回归到零：把自己放空，抱着学习的态度，将每一次任务都视为一个新的开始，一段新的体验，一扇通往成功的机会之门。千万不要视工作如鸡肋，食之无味、弃之可惜，结果做的心不甘情不愿，于公于私都没有裨益。生而为人，要感谢大众的恩惠，感谢父母的恩惠，感谢师长的恩惠，感谢国家的恩惠；没有大众助益、父母养育、师长教诲、国家爱护，我们何能存在？所以，感恩不但是美德，而且是一个人身为人的基本条件！对工作心怀感激第53页/共54页2023年3月11日注塑模具设计南博学院 张维合感谢您的观看！第54页/共54页