1、塑料件基础设计塑料件基础设计2 345塑料的分类塑料的分类 在受热或其它条件下在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料能固化成不熔不溶性物质的塑料 ，其分子结构最，其分子结构最终为体型结构。（变化过程不可逆）终为体型结构。（变化过程不可逆）指在特定温度范围指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是构是线型线型或或支链线型支链线型结构。结构。()6a线状 b支链状 c体型状 a b c 7二：收缩性二：收缩性塑件从模具中取出冷却到室温后，塑件的各部分塑件从模具中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原来在模具中的尺寸有所缩小。尺
2、寸都比原来在模具中的尺寸有所缩小。一：流动性一：流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力。塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力。主要影响塑料件的壁厚、大小主要影响塑料件的壁厚、大小塑料的尺寸精度、壁厚、变形程度、外观状况及筋位形式塑料的尺寸精度、壁厚、变形程度、外观状况及筋位形式.8910表示三种不同材表示三种不同材料在相同条件下料在相同条件下的流动距离。的流动距离。PP 白白 PS 红红 ABS 黑黑11塑件材料塑件材料最小壁厚最小壁厚小型件推荐值小型件推荐值中型件推荐值中型件推荐值大型件推荐值大型件推荐值0 8080 200200 500400 PS11.522.53 4ABS11.51
3、.82.53 4PP0.81.522.52.53.5PE0.81.2 1.522.53.5PC11.8 2.534.5POM11.51.63.5 对于座椅上的塑料件，产品壁厚可以选用绿色区域内的壁厚对于座椅上的塑料件，产品壁厚可以选用绿色区域内的壁厚12 序号序号 塑料名称塑料名称收缩率收缩率(100%)推荐值推荐值(100%)1PS（聚苯乙烯）（聚苯乙烯）0.50.80.52ABS（苯乙烯（苯乙烯-丁二烯丁二烯-丙烯晴丙烯晴共聚物）共聚物）0.30.80.53PP（聚丙烯）（聚丙烯）1.02.51.54PC（聚碳酸酯）（聚碳酸酯）0.50.80.55PE（聚乙烯）（聚乙烯）1.53.6 6P
4、OM（聚甲醛）（聚甲醛）1.23.0 7PMMA（改性聚甲基丙烯酸甲（改性聚甲基丙烯酸甲酯）酯）0.50.7 8PVC（聚氯乙烯）（聚氯乙烯）0.61.5 131415拔模拔模16抽壳抽壳17打孔打孔18增加柱位增加柱位19增加卡扣增加卡扣20增加筋增加筋位位21增加圆增加圆角角2223一：分型线概念一：分型线概念 分型线就是产品在出模方向上的最大投影边界；分型线就是产品在出模方向上的最大投影边界；二：目的：确定塑料件结构形式，如加强筋、卡扣、柱二：目的：确定塑料件结构形式，如加强筋、卡扣、柱位、孔等结构方向和相关成型工艺的方式。位、孔等结构方向和相关成型工艺的方式。见实例见实例24a图上：塑
5、料件在模具中的状态图上：塑料件在模具中的状态25a上斜面下斜面一：上斜度的作用一：上斜度的作用1.便于产品从定模脱出；便于产品从定模脱出；2.足够的斜度便于产品表面足够的斜度便于产品表面修饰；修饰；二：下斜面的作用：二：下斜面的作用：1.便于产品从动模脱出；便于产品从动模脱出；2.防止表面出现顶白，或内防止表面出现顶白，或内机构拉白、脱伤等缺陷；机构拉白、脱伤等缺陷；注：两斜面的斜度可以相同也可以不同注：两斜面的斜度可以相同也可以不同26本应产品外观效果相同，但实际上产品表面效果存在差异本应产品外观效果相同，但实际上产品表面效果存在差异原因：产品的斜度不同，从而改变了皮纹状态。原因：产品的斜度
6、不同，从而改变了皮纹状态。存在存在差异差异27普通（不含皮纹）普通（不含皮纹）皮纹件皮纹件电镀、喷漆件（不含电镀、喷漆件（不含皮纹）皮纹）产品表面产品表面1212旁侧板：旁侧板：6 6 最好最好 3 3 左右左右注：注：1.有喷漆、电镀要求的皮纹件，斜度要在原有的情况下加大有喷漆、电镀要求的皮纹件，斜度要在原有的情况下加大1度；度；2.具体的斜度大小，以客户提供数据为准；具体的斜度大小，以客户提供数据为准；28最理想状态：壁厚在任何一个地方都是均一的厚度；最理想状态：壁厚在任何一个地方都是均一的厚度；不好不好 好好29实际：满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免。实际：满足功能上的需求以
7、致壁厚有所改变总是无可避免。问题：问题：直接现象：造成壁厚变化；直接现象：造成壁厚变化；间接现象：易产生因冷却速度不同、乱流而造成尺寸不稳间接现象：易产生因冷却速度不同、乱流而造成尺寸不稳定和表面质量问题；定和表面质量问题；解决方案：解决方案：由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。30阶梯型过度（设计差）阶梯型过度（设计差）锥形型过度（较好）锥形型过度（较好）逐渐型过度（最好）逐渐型过度（最好）31A：制件初始设计方案：制件初始设计方案 厚壁结构厚壁结构 壁厚不均壁厚不均 内外拐角尖锐内外拐角尖锐B：改进的设计方案：改进的设计方案 薄壁结构
8、薄壁结构 壁厚均匀壁厚均匀 采用内外圆角采用内外圆角323334可能产生凹陷和间隙的凸台结构可能产生凹陷和间隙的凸台结构35 1 3 21.用增加筋位将凸台连接到壁上用增加筋位将凸台连接到壁上 2.将厚壁处掏空将厚壁处掏空3.筋位支撑的独立式凸台筋位支撑的独立式凸台36在塑料件设计上开孔目的：在塑料件设计上开孔目的：1.使其和其它部件相接合使其和其它部件相接合2.增加产品功能上的组合增加产品功能上的组合盲孔盲孔通孔通孔台阶孔台阶孔37模具成型：盲孔的是靠模具上的镶针形成。模具成型：盲孔的是靠模具上的镶针形成。易产生问题：易被溶融的塑料使镶针弯曲变形，形成盲孔出现椭圆的形易产生问题：易被溶融的塑
9、料使镶针弯曲变形，形成盲孔出现椭圆的形状，所以镶针的长度不能过长。状，所以镶针的长度不能过长。推荐：盲孔的深度只限于直径的两倍。推荐：盲孔的深度只限于直径的两倍。38事由：安装卡簧的塑料槽断裂事由：安装卡簧的塑料槽断裂原因：塑料卡槽注塑时变弯，在原因：塑料卡槽注塑时变弯，在装入卡簧后，应力过大，导致塑装入卡簧后，应力过大，导致塑料槽断裂。料槽断裂。解决办法：加宽塑料槽尺寸，边缘增解决办法：加宽塑料槽尺寸，边缘增加圆角，取消过多的应力。加圆角，取消过多的应力。39不好不好较好较好成型时不易产成型时不易产生飞边生飞边40原因：原因：一：不好是因为，此种设计需要出侧抽一：不好是因为，此种设计需要出侧
10、抽二：好的原因，成功的避免了侧向抽芯机构二：好的原因，成功的避免了侧向抽芯机构不好不好好好好好好好41内侧抽设计推荐：边缘壁厚最好大于内侧抽设计推荐：边缘壁厚最好大于6mm原因：防止在模具中机构无法实现；原因：防止在模具中机构无法实现；4243柱位作用：一般用以装配产品、隔开物件及支撑承托柱位作用：一般用以装配产品、隔开物件及支撑承托其他零件之用。其他零件之用。44支柱使用方法：尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或与加强筋一同使支柱使用方法：尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或与加强筋一同使 用，斜筋是可以加强支柱的强度。用，斜筋是可以加强支柱的强度。注意：筋位高度一定要低于装配的柱位面的高度
11、，以防止出现装配问题。注意：筋位高度一定要低于装配的柱位面的高度，以防止出现装配问题。45柱位不宜太高，对于目前我公司的情况，一般以柱位不宜太高，对于目前我公司的情况，一般以50mm以下为宜。以下为宜。小于小于50mm46一般一般PP材料的设材料的设计：计：t=0.3-0.4T0.3-0.4T0.3-0.4T47自攻螺钉规格 （国标）螺钉柱内径（mm）螺钉柱外径（mm）ST2.21.75ST2.92.36ST3.52.87ST4.23.47.5ST4.83.88ST5.54.49 48一：产品表面增加壁厚,逐渐过渡,此种方法是最为常见的减少收缩的方式二：产品表面减薄的形式，开防缩槽；49普通的
12、设计方式优化的设计方式此种方式多用于表面要求较高的零件50内抽外抽51外抽要求:一：侧抽方向尽量保证一致；二：预设好侧抽的分型位子，以免影响产品外观；三：可以不考虑侧抽的长度；5253斜 顶 头斜 顶 体B 0 板顶 针 板底 针 板底 板镶 块斜 顶 导 向块斜 顶 T 型 块运动行程 S产品倒扣量 X斜顶运动的横向距离:X+23=S*tg 5455对于一般的结构对于一般的结构,一般我们后面要预留一般我们后面要预留的距离的距离L=2X+5L=2X+510mm10mm56一种可减少壁厚并能增加刚性的有效方法一种可减少壁厚并能增加刚性的有效方法 57推荐：十字筋结构是最好的，因为它能应付不同的负
13、荷的变化，可以推荐：十字筋结构是最好的，因为它能应付不同的负荷的变化，可以确保在整个制品上的应力均匀分布。确保在整个制品上的应力均匀分布。58在塑料设计中，圆形筋位与十字筋结构相配合，能够承受很强的负荷。在塑料设计中，圆形筋位与十字筋结构相配合，能够承受很强的负荷。嵌件边缘加强筋的布置59对于一些产品，可以采用筋定位的形式60正常的安装状态由于筋位突起，不能正常安装问题：对手件安装出现问题解决办法：设计时，非装配的筋位，要低于装配面至少0.5mm。61注意：在筋位交叉处易形成材料的积聚。注意：在筋位交叉处易形成材料的积聚。解决办法：解决办法：1.可以将节点中心挖空可以将节点中心挖空,以防止产生
14、问题。以防止产生问题。2.将交叉处的距离拉开，防止积聚。将交叉处的距离拉开，防止积聚。3.加强筋的厚度最好保证在小于：加强筋的厚度最好保证在小于：0.4T(T为产品的壁厚为产品的壁厚)62在设计上直角情况要尽量避免。在设计上直角情况要尽量避免。一：产品直角的地方部位，经常会引致应力集中使抗撞击强度降低。一：产品直角的地方部位，经常会引致应力集中使抗撞击强度降低。二：直角边容易给使用者带来损伤。二：直角边容易给使用者带来损伤。推荐：内侧圆角的半径最小应为壁厚的推荐：内侧圆角的半径最小应为壁厚的25%，最好，最好0.5mm以上；以上；外侧则最小圆角不低于外侧则最小圆角不低于0.5mm，在允许情况下
15、，在允许情况下“越大越好越大越好”；内圆角建议使用内圆角建议使用不建议使用不建议使用63更改前更改后产品的直边容易给使用者带来伤害产品的直边容易给使用者带来伤害64特殊成型方式特殊成型方式 一一65气体辅助成型工艺给塑料件的设计和制造提供了更大的余地。气体辅助成型工艺给塑料件的设计和制造提供了更大的余地。优点：壁厚可以更厚优点：壁厚可以更厚 刚性更强刚性更强 几乎无内应力几乎无内应力 表面无凹陷表面无凹陷6667设计要点：制品截面最好是接近圆形，避免尖角设计要点：制品截面最好是接近圆形，避免尖角,采用大的圆角过渡，避免熔采用大的圆角过渡，避免熔体在角部产生堆积。体在角部产生堆积。不合理不合理合
16、理合理此处尖点此处尖点采用圆角采用圆角过渡过渡68hb不合理不合理合理合理设计要点：采用矩形截面时设计要点：采用矩形截面时,气道通常为椭圆形。为保证气体穿透的均匀气道通常为椭圆形。为保证气体穿透的均匀性性,应满足应满足b(35)h 69注意：注意：一：气道与制品壁接触一：气道与制品壁接触处不要采用圆角过渡；处不要采用圆角过渡；二：在气道与产品壁厚二：在气道与产品壁厚间开设防缩槽间开设防缩槽 东风汽车东风汽车 3136左右前门杂物袋左右前门杂物袋 前格栅前格栅70特殊成型方式二特殊成型方式二 71双色注塑产品双色注塑产品 双色注塑机双色注塑机72在设计产品前，需注意：在设计产品前，需注意：一：双
17、色注塑实际是两种不同材料的注塑；一：双色注塑实际是两种不同材料的注塑；要求：材料间本身熔融的温度特性一定要有差异；要求：材料间本身熔融的温度特性一定要有差异；二：封胶段：就是阻止塑料流体流出型腔外的部位；二：封胶段：就是阻止塑料流体流出型腔外的部位；模具上的封胶部位的公差一般在模具上的封胶部位的公差一般在0.02mm左右，在双色注塑的情左右，在双色注塑的情况下，塑料的一部分就要承担普通模具封胶的功能。况下，塑料的一部分就要承担普通模具封胶的功能。三：两种材料相接部位要有很好的融合；三：两种材料相接部位要有很好的融合；73不好不好原因：原因：一：蓝色产品一：蓝色产品R角处无法封胶；角处无法封胶；二：材料间融合不好二：材料间融合不好好好好好对模具要求不是很高对模具要求不是很高要求的模具较为精密要求的模具较为精密74一：产品设计应避免尖点；一：产品设计应避免尖点；二：产品壁厚变化，要选择渐变、平缓的方式；二：产品壁厚变化，要选择渐变、平缓的方式；三：产品边缘需要增加园角；三：产品边缘需要增加园角；四：设计时，要考虑产品斜度的影响。为保证模具的寿命，需要四：设计时，要考虑产品斜度的影响。为保证模具的寿命，需要加大斜度的设置；加大斜度的设置；谢谢！
