塑料制品壁厚设计.doc

塑料制品壁厚设计 课程名称 塑料制品设计 任课老师 姓名 学号 日期 塑料制品壁厚设计【摘要】：塑料制品生产中,塑料模具设计的时候,首先应当考虑塑料制品的设计是否符合其成型工艺的要求。在生产实践中,我们体会到在塑料制品设计中对制品壁厚的设计是一个关键性问题,因为制品壁厚设计是否合理对制品的质量影响很大。制品壁厚设计不好，会导致毛刺(或叫飞边)的产生,为了去除毛刺,必须花费很多的人工,而且还影响塑料制品的质量和美观。【关键词】：塑料制品 壁厚作用 设计原则 实例分析 壁厚设计 1. 引言 今年来随着社会的发展，人们对生活的质量有了高的要求。而塑料制品是人们生活中常见的，不可缺少的。塑料制品要想有好的销量，这就需要对其质量进行提高。而塑料制品生产中，模具的设计和制造是一个重要的环节，因为其直接关系到塑料制品壁厚如何，在进一步来说，它关系到整个制品的质量与美观。2. 制品壁厚的作用(1) 使制品具有确定的结构和一定的强度、刚度，以满足制品的使用要求。(2) 成型时具有良好的流动状态（如壁不能过薄）以及充填和冷却效果（如壁不能太厚)(3) 合理的壁厚使制品能顺利地从模具中顶出。(4) 满足嵌件固定及零件装配等强度的要求。(5) 防止制品翘曲变形。3. 制品壁厚设计原则 塑料制品壁厚设计中，过厚或过薄对制品来说都不是一个好的现象。 根据塑件使用要求（强度，刚度）和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定。（1） 塑料制件的壁厚过小时，流动阻力大，大型复杂的制品就难以充满型腔。制件壁厚的最小尺寸应当满足以下几个方面的要求： 1） 具有足够满足结构功能要求的强度和刚度； 2） 脱模时能经受脱模机构的冲击和震动；（2） 壁厚过大不仅浪费原料，增加了冷却时间（根据经验推算，制品厚度增加一倍，冷却时间将增加四倍），降低生产率，还会影响产品的质量，比如容易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷。 所以生因此制件设计时确定制件壁厚应注意以下几点：1)在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚；2）制件的各部位壁厚尽量均匀，以减小内应力和变形；3）承受紧固力部位必须保证压缩强度；4）避免过厚部位产生缩孔和凹陷；5）成型顶出时能承受冲击力的冲击； 6)壁厚应尽量均匀一致，避免突然变化； 7）常见壁厚1.52mm，一般壁厚14mm，大型塑件壁厚68mm。 4. 如何设计塑件的壁厚？塑件壁厚应满足塑件在使用时的强度、刚度、绝缘性、重量、尺寸稳定性和与其他零件的装配关系，并能使塑料熔体顺利充满整个型腔。 设计塑件壁厚时应尽量减小壁厚，塑件允许的最小壁厚与塑料品种和塑件尺寸有关，表1为常用塑料的壁厚推荐值。设计塑件壁厚时尽可能保持壁厚均匀，一般情况下应使壁厚差保持在30%以内。对于塑件壁厚差过大的情况，可采取将塑件过厚部分挖空或将塑件分解为多个塑件再组合的方法来减小壁厚差。 塑件的壁厚与流程有密切关系。塑件壁厚愈厚，所容许的流程愈长；反之，塑件壁厚愈薄，流程愈短。壁厚与流程的关系可按表1中的公式估算。 模塑材料最小壁厚常用壁厚最大壁厚高密度聚乙烯0.91.576.35低密度聚乙烯0.51.575.35聚丙烯0.6424.53共聚甲醛0.381.573.18聚苯乙烯0.761.576.35ABS或AS0.762.33.18聚丙燔酸酯类0.642.366.35硬聚氯乙烯2.369.53聚砜2.549.53纤维素塑料0.641.94.75聚酰胺0.381.573.18聚碳酸酯 2.369.53纤维(粉）充填醇酸塑料13.212.7矿粉充填醇酸塑料 14.759.5聚邻苯二甲酸二烯丙酯14.759. 5玻纤充填环氧树脂 0.763.225.4三聚氰胺塑料 0.92.544.75脲醛塑料 0.92.544.75普通酚鹺塑料 1.273. 225.4玻纤充填酚醛塑料 0.762. 3619. 1矿粉充填酚醛塑料 3.24. 7525.4聚酯预混料 11. 7825.4表2 塑件壁厚与流程L的关系塑 料 类 型经验公式流行性好（如聚乙烯、尼龙等）=0.6（L/100+0.5）流行性中等（如聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲醛等）=0.7（L/100+0.8）流行性差（如聚碳酸酯、聚砜等）=0.9（L/100+1.2）5. 实例分析塑料制品的壁厚保证制品壁厚均匀是塑料制件合理设计的关键因素之一，对保证制件质量及加工过程顺利进行至关重要。同时，对不同材料而言有其相应的推荐壁厚，在设计时必须注意。5.1 对热塑性塑料注射制品推荐的壁厚 保持制品壁厚一致能够避免充模和保压时出现问题，并有助於减少材料的内应力。表3给出了常用注塑材料的推荐壁厚值。通常可采用加强筋降低截面厚度，增加制品刚度和强度，同时也为制品模腔提供流动空间。加强筋应尽量置於顺着料流的方向，这有利於充模中减小熔接线和压力降。 表3 对热塑性塑料注射制品推荐的壁厚5.2 插件成型的最小壁厚 随着电子信息产业和各种消费电子产品巿场的发展，各种插件成型应用不断扩展。在插件成型时，对相应的塑料材料也有最小壁厚要求。 例如，当在制件上预成型可拆卸的螺丝组装的螺纹孔时，在成型时需在模具内预装嵌件，对相应的螺纹孔的基座有最小的壁厚要求，表4为推荐的螺纹孔的基座尺寸。嵌件应该是光滑不带尖角，当使用高收缩的树脂时，嵌件应该是清洁的和预热的。这将能减小树脂在嵌件周围的应力并能消除使用时发生应力开裂的可能性。所有设计出来的产品装配都要进行注塑成型并要进行测试以确保这些产品在实际使用时能符合要求。 表4插件成型的最小壁厚。 6.结语通过热塑性塑料注射制品的壁厚 ，知道可采用加强筋降低截面厚度，增加制品刚度和强度，同时也为制品模腔提供流动空间以及壁厚一致对制品的影响深远。 插件成型的最小壁厚让人了解到壁厚的大小直接关系到制品的质量，制品能够使用这对壁厚大小要求是有一定的