第二单元 塑料制品设计要点与注塑

第二单元塑料制品设计要点与注塑工艺的关系 主要内容 1 塑料制品设计的基本条件2 制品设计程序3 制品外观的设计4 塑料制品细部结构设计5 确保制品强度的设计6 防止变形的制品设计7 防止开裂的制品设计 一 塑料制品设计的基本条件 一 塑料制品设计的要求 1 满足使用要求 功能 性能 外观 寿命 2 满足加工要求 容易成型 原材料来源广 3 满足运输要求 4 成本低 对塑料制品设计者的要求 熟练掌握 机械制图 公差配合 工程力学 机械设计 塑料加工工艺 塑料成型模具 注塑机械等知识 二 塑料制品的设计分四个阶段 1 拟订设计方案 1 确定制品的功能和性能 2 选择合适的塑料材料 加工性能 力学性能 热性能 物理 电学性能 3 确定制品的加工方法 4 对塑件进行失效分析 预测 2 外观设计 形体空间思维 各种草图 立体图 外观造型 给人以美感 3 结构设计 功能结构 核心 形状 尺寸 壁厚 工艺结构 前提 质量 生产率 成本 4 生产准备和定型 与工艺工程师和模具工程师合作 对制品进行计算机模拟和生产验证 并进行修改 直至定型 二 制品设计程序 1 制品策划 2 制品构思 3 了解 使用环境 使用要求 装配情况 用户要求 4 选择塑料品种 5 确定加工方法与二次加工方法 6 确定分型线 7 凹割处理 8 顶出方法 9 浇口位置 形式和数量 10 镶嵌方式 11 脱模斜度 12 壁厚 13 圆角连接 三 注重外观的设计 一 制品外观质量包括 1 外观是制品作为商品的一种综合印象 2 材料对外观的决定条件 透明度 色调 光泽 色差 色泽不匀程度等 3 制品设计要避免缩瘪 4 模具结构对外观的影响 分型线 拼缝线和浇口痕迹 二 防止缩瘪的设计条件 1 统一壁厚 如设计工艺孔 2 模拟熔料流态 改进妨碍熔料流动部位 3 防止加强筋和凸台的对应表面产生缩瘪 四 塑料制品细部结构设计 一 分模线1 位置的选择 见图分析 2 防止制品分模线迹印两边相互错位 见图分析 3 防止两制件装配错位 见图分析 4 容器口缘形状及模具分模线位置的设计 见图分析 二 制品壁厚1 设计原则 为求均匀一致 2 目的 消除或减小制品内应力 防止模塑制品变形和开裂 3 壁厚的取值 壁厚过大 冷却时间长 浪费材料 收缩应力大 易产生缩孔 排气不良 易变形收缩 壁厚过小 强度不良 容易顶裂 成型困难 4 壁厚与流程的关系 线性 对流动性好的 如PE PA S 0 6 L 100 0 5 对流动性中等的 如POM ABS S 0 7 L 100 0 8 对流动性差的 如PC PSV S 0 9 L 100 1 2 5 各种热塑性塑料制品壁厚尺寸 表 三 转角和转角半径 见图分析 1 R r 0 25S 2 加强筋凸台 r 0 25 四 凸台和筋 见图分析 凸台和肋 加强筋 装饰筋 的定义 五 角撑 见图分析 六 脱模斜度 见图分析 脱模斜度的取值原则 1 凡塑件精度要求高的 应采用较小的脱模斜度 2 凡较高 较大的尺寸 应选用较小的脱模斜度 3 塑件形状复杂的 不易脱模的应选用较大的脱模斜度 4 收缩率大的应选用较大的脱模斜度 5 壁厚较大 收缩率大 选用较大的脱模斜度 6 若脱模后保持在型蕊一边 则内表面脱模斜度小 7 增强塑料宜取大 含自润滑剂等易脱模的塑料宜取小 8 斜度取向 内孔以小端为准 外形以大端为准 常用各种材料推荐的脱模斜度 PE PP 软PVC 30 1 ABS PA POM PPO 40 1 30 PS PMMA 50 2 UPVC PC PSU 50 2 七 孔的设计 见图分析 八 孔边距和孔间距 见图分析 九 制品凸凹设计 见图分析 十 其他 螺纹的设计 嵌件设计 五 确保制品强度的设计 确保制品强度的原则是 1 勿使制品的壁太薄 2 去除尖角 3 类比调查 4 实际使用试验 增加制品的强度的具体措施是 1 设加强筋 1 加强筋的高度不超过壁厚的3倍 2 加强筋的底部宽度不能超过壁厚的2 3 3 加强筋上设计2 5 的出模斜度 4 两条加强筋之间的距离不得小于两倍壁厚 2 圆角连接 3 确定安全系数 4 自攻螺纹的强度 六 防止变形的制品设计 见图分析 1 盒 盆 角等制品的上口很容易变形 须设边框增强 2 箱体类制品的底部容易变形 用凹凸变形或加框的方法增强 3 不对称的制品因收缩不均匀 容易变形 近似于对称的设计能防止变形 4 变形的主要原因是收缩不均匀 包括成型收缩和后收缩 和应力作用 如注射压力过大 脱模时受力不均衡等 5 薄板形制品上设加强筋或加框反而会增加变形 收缩不均 6 大平面制品的防变形措施是将平面形状改为大的圆弧曲平 七 防止开裂的制品设计 1 制品的应力往往集中于尖角处或缺口部