注塑件的工艺结构设计.ppt

1 注塑件的工艺结构设计 2 内容 材料的选取壁厚设计出模角设计加强筋设计柱子设计卡扣设计公差设计 3 材料的选取 ABS 高流动性 便宜 适用于对强度要求不太高的部件 不直接受冲击 不承受可靠性测试中结构耐久性的部件 还有就是普遍用在电镀的部件上 如按钮 电镀装饰件等 目前常用奇美PA 757 PA 777D等 粗化后形成的凹坑 ABS电镀原理是通过在ABS表面增加许多小凹坑 在电镀时金属进入凹坑内部 填满凹坑并与外部相连 相对于平面 凹坑增加了ABS材料的表面积 同时凹坑一般都是口部较小 内部较大 起到倒扣的作用 增加了ABS材料与金属镀层之间的结合力 这些凹坑是通过对ABS材料做粗化处理产生的 电镀粗化的原理是通过用强酸性的铬酸氧化腐蚀ABS材料中的丁二烯橡胶相以达到形成凹坑的目的 在ABS材料系统中B 丁二烯 成分是非连续相分散在连续相AS中 这种非连续相分散在连续相的现象也叫岛海现象 4 材料的选取 PC ABS 汲取了PC和ABS各自的优点 流动性好 强度不错 价格适中 适用于作高刚性 高冲击韧性的制件 如框架 壳体等 常用材料代号 拜尔T85 T65 PC 高强度 价格贵 流动性不好 适用于对强度要求较高的外壳 按键 镜片等 PC的透光率在88 以上 镜片韧性好 耐冲击 但其表面硬度低 注塑完后表面硬度一般为4B左右 经过硬化处理后 硬度也仅为HB左右 镜片在使用过程中易被划伤 常用材料代号如 帝人L1250Y 拜耳PC2405 GE的141R 5 材料的选取 PMMA有极好的透光性 在光的加速老化240小时后仍可透过92 的太阳光 室外十年仍有89 紫外线达78 5 机械强度较高 表面硬度未经过硬化也可以达到H以上 通过表面硬化处理后可达到3H以上 有一定的耐寒性 耐腐蚀 绝缘性能良好 尺寸稳定 易于成型 质较脆 常用于有一定强度要求的透明结构件 如镜片 遥控窗 导光件等 常用材料代号如 三菱VH001 PMMA PC ABS ABS PC 6 壁厚基本设计守则 一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限 从经济角度来看 过厚的产品不但增加物料成本 延长生产周期 注塑时间 冷却时间 增加生产成本 内饰件的壁厚取用范围门护板取2 5 3mm立柱取2 2 2 8mm仪表台本体取2 8 3 5mm后备门取2 2 2 8mm顶棚取4 5mm植绒地毯取2 4mm侧后围下护板取2 3mm保险杠取3 4 5mm杂物箱取2 5 3mm轮眉取2 8 3 2mm 7 壁厚基本设计守则 壁厚要求均匀若厚胶与薄胶相接无可避免的话 应尽量设计成渐变的方式 右图可供参考 图示 8 壁厚基本设计守则 图例 图例 9 出模角基本设计守则 取斜度的方向一般内孔以小端为准 符合图样 斜度由扩大方向取得 外形以大端为准 符合图样 斜度由缩小方向取得 如左图 设计时考虑的分模面往两侧拔模实体变小原则 如右图 10 出模角基本设计守则 脱模角的大小脱模斜度的大小可在0 2 至数度间变化 视外观或装配条件而定 一般以0 5 至1 间比较理想 具体选择脱模斜度时应注意以下几点 凡塑件精度要求高的 应选用较小的脱模斜度 凡较高的尺寸 应选用较小的脱模斜度 透明件脱模斜度应加大0 5 1 以免引起划伤 带革纹 喷砂等外观处理的塑件侧壁应加2 3 的脱模斜度 视具体的咬花深度而定 一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用的要求出模角 咬花深度越深 脱模斜度应越大 推荐值为1 H 0 0254 H为咬花深度 插穿面和枕位面斜度一般为1 3 11 枕位 插穿 碰穿的区别 枕位一般指分型面高低变化的一个特征 类似于一个枕头 分模前 分模后 枕位斜度1 3 拔模斜度1 3 枕位 插穿 碰穿的区别 插穿指一个孔位由于内有分型面高低变化 需要前后模对插实现孔位通透 正面反面 分模前 分模后 拔模斜度1 3 插穿斜度1 3 枕位 插穿 碰穿的区别 利用插穿可以消除侧孔倒扣 14 枕位 插穿 碰穿的区别 碰穿指孔位分型面平整无高低变化的一个分模特征 分模前 分模后 普通胶位拔模斜度0 5 1 15 柱子基本设计守则 设计柱子时 应考虑胶位是否会缩水 A 柱子的缩水的改善方式1 改善前柱子的胶太厚 易缩水 改善后不易缩水 B 柱子的缩水的改善方式2 柱子足够大时 可以在中间开孔减胶 以防缩水 16 柱子基本设计守则 如担心柱子位置反面缩水 螺柱底部可设计火山口减胶 常用最大可容滚动球大小来判定缩水与否 衡量公式 D T T 100 8 才不容易缩水 D为滚动球直径T为一般胶厚 17 柱子基本设计守则 柱子尽量不要单独使用 应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用 目的是加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅 此外 因过高的柱子会导致塑胶部件成型时困气 所以柱子高度一般是不会超过柱子直径的两倍半 做内饰件时最高最好不要超过30mm以上 否则出模有问题 并且柱子容易断 在制品表面易产生缩痕 筋与柱子联合使用 18 柱子基本设计守则 自攻螺钉柱通过预制孔自钻出螺纹实现胶壳的结合 下图为常用自攻螺钉及预制孔的选择参照供参考 19 加强筋基本设计守则 加强筋有效地增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品截面面积加强筋更可充当内部流道 有助模腔充填 对帮助塑料流入部件的支节部份的作用很大 加强筋的长度可与产品的长度一致 两端相接产品的外壁 或只占据产品部份的长度 用以局部增加产品某部份的刚性 要是加强筋没有接上产品外壁的话 末端部份亦不应突然终止 应该渐次地将高度减低 直至完结 从而减少出现困气 填充不满及烧焦痕等问题 加强筋一般的设计 20 加强筋基本设计守则 长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易 加强筋的两边必须加上出模角 1 5 以减低脱模顶出时的摩擦力 底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过份集中的现象 圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅 21 加强筋基本设计守则 为防止缩水缺陷及保证加强筋强度 加强筋的宽度一般取壁厚的1 2 2 3 22 加强筋基本设计守则 设计加强筋时 应使中间筋低于外壁0 5 1mm 以减少支承面积 达到平直要求 23 卡扣基本设计守则 卡扣利用塑胶的弹性形变提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法 因为卡扣的组合部份在生产成品的时候同时成型 装配时无须配合其他如螺丝 介子等紧锁配件 只需要组合的两边卡扣互相配合扣上即可 卡扣的设计虽可有多种几何形状 但其操作原理大致相同 当两件零件扣上时 其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开 直至凸缘部份完结为止 借着塑胶的弹性 勾形伸出部份即时复位 其后面的凹槽亦即时被相接零件的凸缘部份嵌入 此倒扣位置立时形成互相扣着的状态 请参考卡扣的操作原理图 24 卡扣基本设计守则 卡扣设计的要点位置设在转角处的卡扣应尽量靠近转角 否则角位容易翘起 卡扣设计数量以卡扣相互之间距离或与螺丝紧固位置距离不大于100mm为宜 结构形式与正反扣的选择要考虑组装 拆卸和模具制作的方便 此面不能有卡扣 底部需平滑 无特征 且空间开放式变大 25 卡扣基本设计守则 朝壳体内部方向的卡扣 考虑模具设计斜顶厚度不小于8mm 运动空间不小于5mm 如图8所示 26 卡扣基本设计守则 为增加卡扣的弹性 通常在卡扣两侧开槽 使卡扣与两侧胶位脱离连接 从而增加卡扣弹性变形长度 为增加卡扣的强度 可在卡扣背面加1 3条加强筋 如图10所示 也可在卡扣正面两侧各加一条加强筋 27 公差 大部份的塑胶产品可以达到高精密配合的尺寸公差 而一些收缩率高及一些软性材料则比较难于控制 因此在产品设计过程时是要考虑到产品的使用环境