塑料件设计要求

设计塑料件的要点1、利用注塑工艺生产产品时，由于塑料在模腔中的不均匀冷却和不均匀收缩以及产品结构设计的不合理，容易引起产品的各种缺陷：缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边。 2、为得到高质量的注塑产品，我们必须在设计产品时充分考虑其结构工艺性，下面结合注塑产品的主要结构特点分析避免注塑缺陷的方法。2.1开模方向和分型线每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。2.1.1开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。2.1.2例如：保险杠的开模方向一般为车身坐标方向，如果开模方向设计成与轴不一致，则必须在产品图中注明其夹角。2.1.3开模方向确定后，可选择适当的分型线，以改善外观及性能。22脱模斜度2.2.1适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。 2.2.2适当的脱模斜度可避免产品顶伤。2.2.3深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料密度强度。2.3产品壁厚2.3.1各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.54mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。2.3.2壁厚不均会引起表面缩印。2.3.3壁厚不均会引起气孔和熔接痕。2.4加强筋2.4.1加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。2.4.2加强筋的厚度必须小于产品壁厚的1/3，否则引起表面缩印。2.4.3加强筋的单面斜度应大于1.5，以避免顶伤。2.5圆角2.5.1圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。2.5.2圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。2.5.3设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。2.5.4不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。2.6孔2.6.1孔的形状应尽量简单，一般取圆形。2.6.2孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。2.6.3当孔的长径比大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸（最大实体尺寸）计算。2.6.4盲孔的长径比一般不超过4。2.6.5孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸。2.7注塑模的抽芯机构及避免2.7.1当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯机构。抽芯机构能成型复杂产品结构，但易引起产品拼缝线，缩印等缺陷，并增加模具成本缩短模具寿命。2.7.2.设计注塑产品时，如无特殊要求，尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方向，利用型腔型芯碰穿等方法。2.8一体铰链2.8.1利用PP料的韧性，可将铰链设计成和产品一体。2.8.2作为铰链的薄膜尺寸应小于0.5mm，且保持均匀，2.8.3注塑一体铰链时，浇口只能设计在铰链的某一侧。2.9嵌件2.9.1在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔（轴），满足各种特殊需求。同时会增加产品成本。2.9.2嵌件一般为铜，也可以是其它金属或塑料件。2.9.3嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如：滚花、孔、折弯、压扁、轴肩等。2.9.4嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂。2.9.5设计嵌件时，应充分考虑其在模具中的定位方式（孔、销、磁性）2.10标识产品标识一般设置在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式，选择法向与开模方向尺可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。2.11注塑件精度由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件精度明显低于金属件，应按标准选择适当的公差要求（OSJ1372-1978）2.12注塑件的变形提高注塑产品结构的刚性，减少变形。尽量避免平板结构，合理设置翻边，凹凸结构。设置合理的加强筋。2.13气辅注塑2.13.1采用气辅注塑，可提高产品刚性，减少变形。 2.13.2采用气辅注塑，可以避免缩印。 2.13.3采用气辅注塑，可以节省原材料，缩短冷却时间。 2.14焊接（热板焊、超声波焊、振动焊）2.14.1采用焊接，可提高联接强度。2.14.2采用焊接，可简化产品设计。3合理考虑工艺和产品性能之间的矛盾3.1设计注塑产品时必须综合考虑产品外观、性能和工艺之间的矛盾。有时牺牲部分工艺性，可得到很好的外观或性能。3.2结构设计实在无法避免注塑缺陷时，尽可能让缺陷发生在产品的隐蔽部位。注塑件设计要点1、开模方向和分型线2、脱模斜度3、零件壁厚4、加强筋5、圆角和孔6、抽芯机构及避免7、塑件的变形8、一体铰链9、嵌件10、气辅注塑11、综合考虑工艺性和零件性能1影响精密注塑的主要因素判定精密注塑的依据是注塑制品的精度，即制品的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。要进行精密注塑必须有许多相关的条件，而最本质的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这四项基本因素。设计塑料制品时，应首先选定工程塑料材料，而能进行精密注塑的工程塑料又必须选用那些力学性能高、尺寸稳定、抗蠕变性能好、耐环境应力开裂的材料。其次应根据所选择的塑料材料、成品尺寸精度、件重、质量要求以及预想的模具结构选用适用的注塑机。在加工过程中，影响精密注塑制品的因素主要来自模具的精度、注塑收缩，以及制品的环境温度和湿度变化幅度等方面。 在精密注塑中，模具是用以取得符合质量要求的精密塑料制品的关键之一，精密注塑用的模具应切实符合制品尺寸、精度及形状的要求。但即使模具的精度、尺寸一致，其模塑的塑料制品之实际尺寸也会因收缩量差异而不一致。因此，有效地控制塑料制品的收缩率在精密注塑技术中就显得十分重要。 模具设计得合理与否会直接影响塑料制品的收缩率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收缩率求得的，而收缩率则是由塑料生产厂家或工程塑料手册推荐的一个范围内的数值，它不仅与模具的浇口形式、浇口位置与分布有关，而且与工程塑料的结晶取向性(各向异性)、塑料制品的形状、尺寸、到浇口的距离及位置有关。影响塑料收缩率的主要有热收缩、相变收缩、取向收缩、压缩收缩与弹性回复等因素，而这些影响因素与精密注塑制品的成型条件或操作条件有关。因此，在设计模具时必须考虑这些影响因素与注塑条件的关系及其表观因素，如注塑压力与模腔压力及充模速度、注射熔体温度与模具温度、模具结构及浇口形式与分布，以及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料中增强填料的含量、塑料材料的结晶度与取向性等因素的影响。上述因素的影响也因塑料材料不同、其它成型条件如温度、湿度、继续结晶化、成型后的内应力、注塑机的变化而不同。 由于注塑过程是把塑料从固态(粉料或粒料)向液态(熔体)又向固态(制品)转变的过程。从粒料到熔体，再由熔体到制品，中间要经过温度场、应力场、流场以及密度场等的作用，在这些场的共同作用下，不同的塑料(热固性或热塑性、结晶性或非结晶性、增强型或非增强型等)具有不同的聚合物结构形态和流变性能。凡是影响到上述场的因素必将会影响到塑料制品的物理力学性能、尺寸、形状、精度与外观质量。 这样，工艺因素与聚合物的性能、结构形态和塑料制品之间的内在联系会通过塑料制品表现出来。分析清楚这些内在的联系，对合理地拟定注塑加工工艺、合理地设计并按图纸制造模具、乃至合理选择注塑加工设备都有重要意义。精密注塑与普通注塑在注塑压力和注射速率上也有区别，精密注塑常采用高压或超高压注射、高速注射以获得较小的成型收缩率。综合上述各种原因，设计精密注塑模具时除考虑一般模具的设计要素外，还须考虑以下几点：采用适当的模具尺寸公差；防止产生成型收缩率误差；防止发生注塑变形；防止发生脱模变形；使模具制造误差降至最小；防止模具精度的误差；保持模具精度。2防止产生成型收缩率误差 由于收缩率会因注塑压力而发生变化，因此，对于单型腔模具，型腔内的模腔压力应尽量一致；至于多型腔模具，型腔之间的模腔压力应相差很小。在单型腔多浇口或多型腔多浇口