第3章模具设计PPT课件.ppt

第三章塑件的结构工艺性 1 能力目标 能分析塑料产品的结构工艺性 并在此基础上找出工艺难点 提出解决问题的方法 2 知识目标 掌握塑件制品的形状尺寸及表面精度的确定 掌握塑件制品的壁厚选择 掌握塑件制品的加强筋骨 圆弧角过渡及孔的选择 设置 3 训练项目 学完本次课后 请同学们给设计一无手柄口杯 4 分析 请同学们仔细观察塑料凳子 它的结构由哪几部分组成 各部分有什么作用 要你设计它必须要考虑哪些问题 5 分析 凳面 筋 凳脚 支承面 圆角 6 设计考虑因素 1 尺寸和精度 表面粗糙度2 形状 壁厚3 圆角 斜度4 加强肋及其他增强防变形结构5 支承面 7 一 塑件的尺寸 精度和表面粗糙度 1 塑件的尺寸 塑料的流动性 大而薄的塑件充模困难 8 一 塑件的尺寸 精度和表面粗糙度 2 塑件的精度 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 在满足用要求的前提下 应尽可能设计得低一些 影响塑件尺寸精度的因素 塑件成型后的时效变化 塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化 模具的制造精度 磨损程度和安装误差 9 一 塑件的尺寸 精度和表面粗糙度 2 塑件的精度 塑件尺寸公差根据GB T14486 2008 工程塑料模塑塑料件尺寸公差标准 确定 塑件尺寸公差的代号为MT 公差等级分7级 MT7级精最低 一般的 塑件上孔的公差采用基孔制单向正偏差 即塑件上轴的公差采用基轴制单向负偏差 即中心距及其他位置尺寸公差采用对称公差 即模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2 3级 10 一 塑件的尺寸 精度和表面粗糙度 2 塑件的精度 A项 不受模具活动部分影响的尺寸公差值B项 受模具活动部分影响的尺寸公差值 11 一 塑件的尺寸 精度和表面粗糙度 3 塑件的表面质量 表面粗糙度选择 塑件的表面粗糙度一般为1 6 0 2 m 而模具的表面粗糙度数值要比塑件低1 2级 12 二 塑件的形状 壁厚 1 塑件形状 塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型 侧孔改侧凹 前提 不影响使用 13 二 塑件的形状 壁厚 1 塑件形状 14 二 塑件的形状 壁厚 1 塑件形状 15 二 塑件的形状 壁厚 1 塑件形状 16 二 塑件的形状 壁厚 1 塑件形状 5 强制脱出的浅侧凹 尺寸应满足 5 17 二 塑件的形状 壁厚 2 塑件壁厚 塑件壁厚不适可能引起的不良后果 壁厚过大 原料浪费 生产周期延长 易产生表面凹陷和内部缩孔 壁厚过小 填充阻力增大 型腔难以充满 18 二 塑件的形状 壁厚 2 塑件壁厚 塑件壁厚设计原则 壁厚均匀 厚薄适中 满足成型时熔体充模所需的壁厚 最小壁厚原则 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 优先考虑加强筋 19 分析 下列塑件壁厚是否合理 不合理处进行改进 20 手机 21 三 塑件的圆角 斜度 1 圆角 在满足使用要求的前提下 制件的所有的转角尽可能设计成圆角 或者用圆弧过渡 圆角的作用 塑件避免应力集中 提高塑件强度 改善熔体流动情况和便于脱模 美化塑件外观 模具型腔在淬火或使用时也不至于应力集中而开裂 22 三 塑件的圆角 斜度 1 圆角 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 23 三 塑件的圆角 斜度 2 脱模斜度 为了便于塑件脱模 防止脱模时擦伤塑件 必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度 在模具上称为脱模斜度 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 1 30 24 三 塑件的圆角 斜度 2 脱模斜度 脱模斜度取向 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 25 三 塑件的圆角 斜度 2 脱模斜度 脱模斜度设计要点 塑件精度高 采用较小脱模斜度 尺寸高的塑件 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 26 四 加强筋及其他加强措施 1 加强筋 加强筋的作用 在不增加壁厚的情况下提高塑件强度 刚度 避免翘曲变形 在一定程度上可以改善塑料的充模流动性 加强筋的尺寸 27 四 加强筋及其他加强措施 1 加强筋 不合理 合理 28 四 加强筋及其他加强措施 1 加强筋 不合理 合理 29 四 加强筋及其他加强措施 2 其他加强措施 容器侧壁的增强 容器边缘的增强 30 五 支承面 通常塑件一般不以整个平面作为支承面 而是以底脚或边框为支承面 31 五 支承面 支承面结构形式 32 六 塑件上孔的设计 塑件的孔三种成型加工方法 直接模塑出来 模塑成盲孔再钻孔通 塑件成型后再钻孔 设计原则 a 孔设在不易削弱塑件强度的地方b 孔与孔之间 孔与边壁之间应留有足够的距离 33 六 塑件上孔的设计 孔的加强 34 六 塑件上孔的设计 固定孔的形式 35 六 塑件上孔的设计 异形孔的成型方法 36 六 塑件上孔的设计 相交孔的设计 合理 不合理 37 七 塑件螺纹的设计 螺纹种类 1 传动螺纹 保证传动比的稳定性 2 紧固螺纹 保证可旋性和连接的可靠性 3 紧密螺纹 密封的螺纹结合 38 七 塑件螺纹的设计 1 塑件上螺纹成型可用以下三种成型方法 模具成型 瓣合模 螺旋结构 嵌件成型 强制脱模 机械加工制作 在塑件内部镶嵌金属螺纹构件 2 模塑螺纹的性能特点 模塑螺纹强度较差 一般宜设计为粗牙螺纹 模塑螺纹的精度不高 一般低于GB3级 39 3 模塑成型方法 采用成型杆或成型环在成型后拧下来 方法有二 一是手工模外拧下 二是利用开模直线运动转变为圆周运动直接旋下 40 瓣合模 成型阳螺纹 卸模方法有二 一是采用成型环在模外取下 二是设置外侧向分型系统 注 二比一效率高 但有合模线 即飞边 不易切除 41 强制脱模 成型阴螺纹 对塑件的要求 螺牙断面要设计得浅一些 且呈半圆形 U形或梯形 42 适用范围 对紧固性 密封性的要求一般 一般与橡胶垫合用 以达到密封的目的 如饮料瓶盖 药瓶盖等 43 七 塑件螺纹的设计 4 设计要点 为减小螺距积累误差 螺纹配合长度应小于螺纹直径的1 5 2倍 主要考虑收缩率不均衡问题 外螺纹直径不小于4mm 内螺纹直径不能小于2mm 螺距不小于0 7mm 相对金属件 塑件螺纹精度低 更小的螺纹只能后加工 44 七 塑件螺纹的设计 为防止螺纹的始 末端崩裂或变形 螺纹的始 末端应该设有一台阶孔 螺纹尾部应设有一过渡长度l 45 46 47 48 七 塑件螺纹的设计 要求强度较高时 采用金属嵌件嵌入 两段螺纹在同一塑件上 同是阳或阴螺纹 螺距相等 旋向相同时可用一个型芯成型 否则就必须用组合型芯成型 型芯在成型后分段拧下 49 八 嵌件设计 嵌件 嵌入塑料制品内部 有特定用途的零部件 常用材料 金属 铁铝铜等 非金属 玻璃 高分子材料 注 生产带嵌件的塑件会降低生产效率 尤其是模塑嵌入 使塑件生产不易实现自动化 因此尽量避免使用 50 51 作用 提高塑件的机械性能 如汽车方向盘 档位杆头等 起联接作用 如螺纹嵌件 起导电或绝缘作用 如电源插头 省料降价 52 嵌入方式 模塑嵌入 后装配 53 设计原则 防止嵌件在使用中被拔出或转动 应将嵌件在塑件中的部分制成设计成菱形滚花 直纹滚花加沟槽 切口 孔眼 局部扎扁 折弯等形状 54 菱形滚花 直纹滚花加沟槽 凸肩加沟槽 55 局部扎扁 折弯 切口 孔眼 56 嵌件安放在模具内应位置准确 定位牢固 同时能防止料流进入或溢出 57 嵌件高度不宜超过其定位部分的两倍 防止料流冲击使嵌件弯曲 如果要求嵌入部分较长 可设支柱 塑件上会留下工艺孔 也可在嵌件上受冲击力较强部分开孔 58 59 应选用收缩率与塑料收缩率相近的嵌件材料 大型嵌件要预热到物料温度 嵌件周围的塑料层要有一定厚度 防止涨裂 60 九 标记 文字 符号 1 设计原则 宽度 0 3mm间隔 0 4mm深度0 2mm 0 5mm 最大0 8mm标记本身有8 以上的脱模斜度 61 2 种类 凸字 模具上为凹字 易加工 但塑件上字迹易被划伤或磨损 62 凹字 模具上为凸字 不易加工且难以抛光 但塑件上字迹不易被划伤或磨损 63 凸坑凹字 模具上装镶块 模具加工容易且容易抛光 塑件上字迹不易被划伤或磨损 但会降低塑件强度 64 3 模具加工方法 照相化学腐蚀法 手工 电光花 冷挤压 电铸 机械加工 激光雕刻 电脉冲成型 电化学加工 65 4 设计原则 模具加工容易 塑件使用性能好 隐藏制品缺陷 66 小结 是塑件对成型加工的适应性 塑件工艺性设计包括 塑料材料选择 尺寸精度和表面粗糙度 塑件结构 塑件的工艺性 塑件工艺性设计的特点 应当满足使用性能和成形工艺的要求 力求做到结