塑料模设计讲稿2.ppt

2.5镶件、塑料螺纹和其他结构设计、2.1塑料零件设计原理、第二章塑料零件设计、2.2尺寸精度和表面质量、2.3塑料零件几何设计、2.4塑料零件结构设计、内容介绍：本章主要介绍塑料零件几何设计要求和设计实例。剥离坡度确定；塑料壁厚设计和壁厚均匀性；塑料零件的支撑面、塑料零件的孔、镶件、文本、凹凸设计；塑料零件结构设计实例；确定塑料零件的尺寸精度和表面粗糙度。第二章塑料零件设计，塑料零件设计原则：满足使用要求和外观要求。避免使用其他物理特性。便于成型。为了简化模具结构，尽可能地确定2.2.1尺寸精度2.2.2尺寸精度2.2.3表面质量，2.2.1尺寸精度1，塑料零件尺寸概念塑料零件尺寸33542、塑料产品总尺寸限制的主要因素：*塑料流动性*成型设备的功能、2.2尺寸精度和表面质量、2.2尺寸精度和表面质量、影响塑料零件尺寸精度的因素：1、模具制造精度，约三分之一。2、成型工艺条件的变化，约三分之一。3、模具磨损和收缩波动。模具制造错误对尺寸精度的影响最大，尤其是小型产品。大型产品主要是收缩波动。2.2.2尺寸精度确定表3-2是成型零件尺寸公差的国家标准(GB/t 1446-1993)，表3-3是常用塑料材料的公差等级选择。将表3-2和表3-3一起使用，检查表3-3，根据成型产品的材料品种和要求选择塑料零件的尺寸精度等级，然后检查表3-2中塑料零件的尺寸公差。然后，根据需要执行上下偏差分布。基准孔偏好表格中的数值指定()号码，基准轴线偏好表格中的数值指定(-)号码，其他则根据材料性质和配合性质指定。2.2尺寸精度和表面质量，2.2.3表面质量1，塑料零件的表面质量要求：表面粗糙度要求。表面光泽度、颜色均匀性要求。莫尔、冷疤痕、表面收缩程度要求。保险丝标记、毛刺、拼写和推杆标记等缺陷要求。2.2尺寸精度和表面质量，2.2尺寸精度和表面质量，2.2.3表面质量2，模具表面粗糙度要求一般，型腔表面粗糙度要求达到0.2 0.4mm，模具表面粗糙度比塑料零件要求低一至两个等级。透明产品腔和型芯粗糙度。不透明产品的隐身面在核心表面的相对中空表面有点粗糙，希望更大的粗糙度。设计塑料零件的内表面和外表面造型应尽量避免侧凹结构，以避免模具使用侧分和侧抽芯机构。否则，这些机构设置会使模具结构变得复杂。不仅增加了模具的制造成本，还在塑料零件上留下了分型面标记，从而使删除飞边的后处理变得困难。例如，成型侧孔和凸凹结构。比较两种方案，选择优秀的设计方案。2.3.1侧凹和侧凸，2.3塑料几何设计，图2-1a中所示的塑料零件必须在移除模具之前从抽芯机构中拔出侧型芯，以消除模具结构复杂。图2-1b侧孔形式，不需要侧型芯，模具结构简单。如果图2-2a中所示的塑料零件内部有拉伸，并且需要使用由侧型芯拉结机构驱动的复合型芯，则模具制造困难。图2-2b避免了具有简单模具结构的部件型芯。图2-1侧孔的塑料部件，图2-2塑料部件的内部表面几何改进，a、a、b、b、2.3塑料部件形状设计，图2-3、2-4的图a形状需要侧型芯拉，图b形状不需要侧型芯。a、a、b、b和图2-3取消塑料部件不必要的侧凹结构。图2-4示出了侧抽芯结构成型的孔结构，2.3形状和结构设计，塑料部件的内侧凹部浅，而成型塑料部件的塑性是具有足够弹性的塑料(例如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等)的情况下，可以强制脱模。为了防止在强制脱模时脱模阻力过大导致塑料零件断裂和变形，塑料零件的侧凹深度应如图2-5中的说明(公式)所示，并将凹凸起伏设计为圆角或倾斜过渡结构。，2.3形状和结构设计，2.3.2强制脱模，图2-5强制脱模的浅侧凹结构，a) (a-b) 100%/b 5%，b) (a-b) 100 使用2.4.1脱模斜度，塑料零件表面必须具有与脱模方向平行的恒定斜度，以便于从模具型腔中分离，这称为脱模斜度。 保持坡度的方向；塑料零件内部曲面的小端基准(即，确保半径基准尺寸)；延伸坡度的方向；塑料零件外部曲面的大端基准(确保半径基准尺寸)；拔模面向缩小方向，如图2-6所示。图2-6塑料零件拔模保持方向，如果未指定拔模，则在模具设计中必须考虑模具拔模。模具中的脱模斜度保持方向是型芯相对于小端进入延伸方向的方向。模穴相对于较大的端点朝向缩小的方向。这样，坡度方向有助于型芯和型腔半径尺寸的清除。必须在塑料零件的半径尺寸公差内选择拔模尺寸。如果塑料零件的尺寸精度与脱模斜度无关，则应选择尽可能大的脱模斜度。如果塑料零件的尺寸精度严格，则可以在尺寸公差内确定更合适的脱模斜度。塑料零件内部曲面的剥离坡度必须大于外部曲面的剥离坡度。模具开口塑料零件，在具有释放模具装置的模具一侧保留塑料零件。如果可塑性零件必须保留在公模仁中，则可塑性零件的内部表面剥离坡度必须小于外部表面。相反，如果可塑性零件必须保留在母模仁内，则外部曲面的剥离坡度必须小于内部曲面的剥离坡度。塑料零件的剥离坡度可以通过三种方式标注：线性尺寸、角度和比例，如图2-7所示。脱模斜度的建议值可以在设计塑料零件时参考。如果满足图2-7倾斜角度尺寸、返回、2.4.2壁厚和壁厚均匀性、工作要求和工艺要求，塑料壁厚设计必须遵循最小化壁厚的两个基本原则。减少壁厚不仅可以节约材料、节约能源，还可以缩短成型周期，并有助于获得高质量的塑料零件。塑料零件允许的最小壁厚与塑料品种和塑料零件尺寸有关。尽可能均匀地保持墙厚度。如果塑料零件的壁厚不均匀，则成型每个零件所需的冷却时间不同，收缩率也不同，很容易发生塑料零件的内部应力和翘曲变形，因此设计塑料零件时应尽量减小壁厚差异，通常壁厚差异应保持在30%以内。如果塑料零件结构引起的壁厚差异很大，则有两种方法可以减小壁厚差异。(1)您可以局部挖空塑料零件，使其过厚，如图2-8所示。(2)可以分解塑料部件。也就是说，一个塑料部件设计为两个塑料部件，作为最后的手段。再次，图2-8挖空塑料部件的太厚部分应均匀壁厚，并表明壁厚与工艺密切相关。过程是熔体从浇口流向型腔各部分的距离。实验证明，在一定条件下，工艺与产品壁厚有直线关系。产品壁厚越厚，允许的过程越长。相反，产品壁厚越薄，允许的过程就越短。如果不满足要求，则必须增加壁厚或添加浇口，并更改浇口位置以满足成型要求。零件最小壁厚与工艺之间的关系：返回，2.4.3设置加强板，向塑料零件添加加强板，目的是在不增加塑料零件壁厚的情况下增加塑料零件的刚度，并防止塑料零件变形。加强筋设计的基本要求是：1)加强筋方向不应妨碍加强筋，加强筋本身必须具有大于塑料零件主体部分的加强筋坡度，并且加强筋设置不会显着增加塑料零件壁厚的不均匀性。图2-92)塑料部件的加强筋方向也不应妨碍塑料填充时的流动和塑料收缩。在图2-10的情况下，图2-9(a)设计得更好，2-9(b)中所示的方案不可取，因为肋和塑料零件的主体接合部分的壁厚增加了太多。再次，图2-9筋大小，图2-10比较了同一塑料零件末端筋设计的两个方案，方案(a)更好，方案(b)中的筋条干扰塑料收缩，导致塑料零件内部应力，并导致塑料零件翘曲，固定中间箭头指示的方向为塑料收缩方向。再次，如图2-10所示，除了加强材料外，在不妨碍塑料收缩的情况下，还可以采取其他方法增加塑料部件(例如箱盖、外壳、容器等)的刚度，以实现塑料部件的结构特性。对于表面较大的塑料零件，可以使用拱形、弯曲或波状墙面提高刚度，如图2-12所示。薄壁容器的上边缘不仅可以增加边缘刚度(如图2-13所示)，还可以使用各种曲线边缘来提高塑料部件的美观性。2.4.4提高刚度和减少变形的进一步措施，图2-11盖子、容器等塑料部件采用拱形设计，返回，图2-12大型表面容器，为增加外壳的刚度而设计，返回，图2-13容器边缘采用弯曲边增加刚度，返回，2.4.5塑料部件，图2-14塑料零件的支撑，返回，图2-15支撑面上的加强板设计，2.4.6塑料圆角的设计，熔体容易流动，需要在拐角处添加圆角r以避免应力集中。图2-16显示了R/A和应力集中之间的关系。在塑料零件的内表面和外表面拐角上设计圆角时，必须确定内外圆角半径，以确保塑料零件的壁厚统一，如图2-17所示。图2-16rt与应力集中的关系，返回，图2-17圆角r，返回，2.4.7塑料部件中的孔，1。两个相邻孔与孔和边之间的距离，通常应等于或大于孔的直径，如图2-17所示。2.通孔可以按固定在一端的单个成型条图2-18(a)进行成型，也可以按固定在每一端的2-18(b)进行成型。固定孔由于大负荷，可以设计并加固周围的增厚，如图2-19所示。3.盲孔由一端支持的成型条成型，但由于成型过程中材料流产生的不平衡压力，成型芯容易破裂或弯曲，因此盲孔的深度(即成型杆的成型长度)取决于孔直径。对于注射和注射成型，孔深度不能是孔大小的4倍。对于压缩成型，平行和压力方向的孔深度是孔直径的2倍。图2-17塑料部件的孔距离设计，返回，返回，图2-18通孔成型，图2-19孔边增厚，a)，b)，返回，图2-20支持细长的型芯，对于细长的型芯，影响塑料部件以防止弯曲变形如图2-20所示。返回，使用图2-21复合芯形成复合孔，使用2.4.8芯结合复合孔，返回，设计2.5.1镶件塑料部件，设计2.5.3塑料齿轮，2.5镶件，螺纹等结构设计，2.5.2成型螺纹的结构设计，2.5.4塑料铰链的设计，以及图2-22所示的金属嵌件的一些示例。3、插入结构具有圆周、针杆、薄片和框架，如图2-23所示。，返回，图2-22镶件的示例，图2-23镶件的结构，返回，金属镶件设计的基本原则如下：1。必须对金属嵌件部分的周围进行倒角，以减少周围塑料冷却时产生的应力集中。2.镶件位于塑料零件的拉伸零件上时，嵌入深度必须大于拉伸零件的高度以确保塑料零件的机械强度；内外螺纹嵌件的高度必须小于模穴的成型高度0.05mm，以避免损坏嵌件和模穴。4.外螺纹嵌件必须在无螺纹部分与模具一起工作。否则，熔化的材料会渗透到螺纹部分。5.嵌件的固定部分必须使用三级精度间隙，以防止精确定位和溢出。插入高度不能超过直径的两倍，高度必须有公差，如图2-24所示。返回，图2-24镶件高度h=2d，1，塑料零件的螺纹成型，然后3种成型方法模具成型加工制造塑料零件内部镶嵌金属螺纹零件。2、成型螺纹性能特性：成型螺纹强度差，一般应设计为粗齿螺纹。成型螺纹的准确度不高，一般低于GB3水平。2.5.2以铸模螺纹为特征，3种结构类型的铸模螺纹对应于模具的螺纹成型机制。它们是全环形螺纹、配合螺纹和非连续螺纹。完整的环形螺纹由完整的螺纹型腔或螺纹型腔或螺纹型芯形成，螺纹表面光滑，没有痕迹，模具螺纹成型零件从模具中分离时，模具螺纹成型零件必须执行旋转分离操作。定制螺纹用双瓣螺纹成型，塑料零件表面在双瓣腔合并之前显示一个线标记(分模线)，双瓣腔分离塑料零件从模具中分离出来。非连续螺纹是指在主顶部断开螺纹的部分，例如2、3、4个。如果内部螺纹打断为两个截面，则可以使用内部抽芯机构快速完成塑料零件脱模操作。将外螺纹中断为多个切削的目的主要是减少螺纹对之间的结合面，提高旋转性。成型螺纹起始端和结束端不能设计退刀槽，不应使用转换圆锥结构。这不同于金属螺钉零件的要求。成型螺纹的起点和终点应设计为圆柱形结构，以提高螺杆强度和简化模具结构。2.5.3塑料齿轮旨在防止成型、装配和使用塑料齿轮时发生内部应力或应力集中。避免收缩不均和变形。为此，塑料滚轮应尽可能避免截面过渡，使用较大的圆弧进行角度过渡，使用平移配合并连接至非圆孔(如下图所示)，不应使用干涉配合和键连接。返回，2.5.4塑料铰链设计，对于聚乙烯、聚丙烯等软条形罩容器，盖子和容器注射成型均可连接到铰链结构。图2-25是铰链的截面形式。如图所示，当薄、盖和容器打开时，此薄片弯曲并旋转，以减少铰链零件塑料零件壁厚和弧形过渡。图2-25普通塑料铰链，返回，2.5.5标记，符号，图案，文本，塑料部件文本图案很好地突出在塑料部件上，一个漂亮，二个模具很容易制造，但是凸起的文本图案很容易磨损。凹形塑料零件表面(如文本图案)不容易磨损，但不美观，模具难以加工。成型凹的文本图案是因为模具上的文本图案必须