注塑件设计分享

1、塑料件设计课程内容 设计准备 塑料设计 可制造性检查(dfm，design for manufacturability ) 产品检查 塑料件成本计算一.设计准备 1.1 分析产品定义 了解产品使用场合及环境 分析产品定位及功能 分析产品外形及表面处理方式 了解产品使用场合及环境分析产品定位及功能分析产品外形及表面处理方式 1.2 了解材料性能指标了解材料指标 物理性能； 机械性能； 其它性能例：低端pc材料性能指标项目项目单位单位/条件条件测试方法测试方法/标准标准技术指标技术指标表面质量表面质量光泽度光泽度光 泽 单 位光 泽 单 位/20iso281375.0-85.0雾度值雾度值目测比对

2、目测比对不低于封样不低于封样杂色点数杂色点数个个五孔板（或色板）五孔板（或色板）3划痕硬度划痕硬度300g，452b工艺性能工艺性能原料色差原料色差分光测色仪分光测色仪e 0.5，a0，b0产品色差产品色差分光测色仪分光测色仪e 0.8，a0，b0注塑稳定性注塑稳定性q/hze-j07-184一般一般苛刻环境性能苛刻环境性能耐溶剂开裂性耐溶剂开裂性能能gb/t11547一般一般紫外光老化性紫外光老化性能能30mine值值gb/t155963.0理化性能理化性能熔体流动速率熔体流动速率g/10mingb/t368220-25灰分灰分gb/t93455比重比重g/cm3gb/t10331.20.0

3、2成型收缩率成型收缩率横向横向gb/t155850.40.6纵向纵向gb/t155850.60.8机械性能机械性能缺口冲击强度缺口冲击强度kj/m2gb/t104355拉伸强度拉伸强度mpagb/t104050弯曲强度弯曲强度mpagb/t934280热性能热性能球压痕球压痕mmgb2099.1 2阻燃性能阻燃性能灼热丝灼热丝gb/t5169850 分析几个跟设计有较大关系的指标 外观件的色差 拉伸强度 球压与灼热丝 流动速率 材料密度塑料件阻燃等级燃烧测试针对各种材料进行不同条件下的燃烧测试后根据燃烧结果进行相应的评级燃烧测试针对各种材料进行不同条件下的燃烧测试后根据燃烧结果进行相应的评级极

4、限氧指数极限氧指数loi astmloi astm，isoiso，gb/tgb/t垂直燃烧垂直燃烧 ul94ul94可燃性可燃性ul94ul94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。灭的能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的材料时，其每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的材料时，其ulul等级等级应满足塑料零件壁

5、部分的厚度要求。应满足塑料零件壁部分的厚度要求。ulul等级应与厚度值一起报告，只报告等级应与厚度值一起报告，只报告ulul等级而没有等级而没有厚度是不够的。厚度是不够的。塑料阻燃等级由塑料阻燃等级由hbhb，v-2v-2，v-1v-1向向v-0v-0逐级递增逐级递增hbhb：ul94ul94标准中最底的阻燃等级。要求对于标准中最底的阻燃等级。要求对于3 3到到13 13 毫米厚的样品，燃烧速度小于毫米厚的样品，燃烧速度小于4040毫米毫米每分钟；小于每分钟；小于3 3毫米厚的样品，燃烧速度小于毫米厚的样品，燃烧速度小于7070毫米每分钟；或者在毫米每分钟；或者在100100毫米的标志前熄毫米

6、的标志前熄灭。灭。v-2v-2：对样品进行两次：对样品进行两次1010秒的燃烧测试后，火焰在秒的燃烧测试后，火焰在6060秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。v-1v-1：对样品进行两次：对样品进行两次1010秒的燃烧测试后，火焰在秒的燃烧测试后，火焰在6060秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。v-0v-0：对样品进行两次：对样品进行两次1010秒的燃烧测试后，火焰在秒的燃烧测试后，火焰在3030秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。 大致了解几个材料的特性材料材料 优点优点 缺点缺点 备注备注 abs 注塑流动性好，光泽度高，适用于

7、电镀件注塑流动性好，光泽度高，适用于电镀件热变形温度较低，热变形温度较低，85左右，左右，在紫外线照射下易发黄在紫外线照射下易发黄pc特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、阻燃特性以及抗污染性阻燃特性以及抗污染性 流动性差；可能存在应力开裂，流动性差；可能存在应力开裂，化学开裂，需要有较好的加工化学开裂，需要有较好的加工工艺保证工艺保证 pc/abs pc/abs兼具兼具pc和和abs两种组分的特点，两种组分的特点，具有高模量、耐低温、耐热性好、高抗冲、具有高模量、耐低温、耐热性好、高抗冲、加工性能良好及表面光泽度高等优点。加工性能良好及表面光泽度高等优点

8、。 性能和性能和pc与与abs的配比关系很大，其缺口的配比关系很大，其缺口冲击强度和热变形温度与冲击强度和热变形温度与pc的比例成正比；的比例成正比；而熔体流动速率则与而熔体流动速率则与abs的比例成正比的比例成正比 pps具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强、机械强度较高、电性能优良等药品性能强、机械强度较高、电性能优良等优点；优点；pps是工程塑料中耐热性最好的品种是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于之一，热变形温度一般大于260度、抗化学度、抗化学性仅次于聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。性仅次于聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙。

9、较脆，很少单独使用，实际使较脆，很少单独使用，实际使用要加玻纤用要加玻纤pps加工时，加工时，模具温度需要模具温度需要大于大于140度。度。 pa66机械性能好，流动性好，韧性好，抗化性好机械性能好，流动性好，韧性好，抗化性好 吸水率大，收缩大，不透明，吸水率大，收缩大，不透明，成品易变形成品易变形吸水率在吸水率在1.2-1.2-1.5%1.5%左右，产左右，产品浸水后能增品浸水后能增加强度加强度二、塑料设计2.1塑胶件设计一般步骤塑料件是在工业造型的基础上进行的结构设计，首先看有无相识的产品借鉴，再对产品及零件进行详尽的功能分解，确定零件的折分、壁厚、拔模斜度、零件间的过渡处理、连接处理、零

10、件的强度处理等主要工艺问题。1）相似借鉴）相似借鉴在设计前，首先应查找公司和同行类似的产品，原有的产品发生过那些问题，有那些不足，参考现有的成熟结构，避免有问题的结构形式，是最省事、最有效的办法。2）确定零件使用的材料）确定零件使用的材料根据使用场合及强度等要求，确定好每个零件使用的材料，也可以借鉴以住的产品3）确定零件折分、零件间的过渡、连接、间隙处理）确定零件折分、零件间的过渡、连接、间隙处理从造型图和效果图理解造型风格，配合产品的功能分解，确定零件折分的数目（不同的表面状态要么分为不同的零件，要么在不同的表面之间须有过度处理），确定零件表面间的过度处理，决定零件之间的连接方式，零件之间的

11、配合间隙。4）零件强度与连接强度的确定）零件强度与连接强度的确定根据产品大小，确定零件主体壁厚。零件本身的强度，由壁厚塑料件、结构形式（平板形状的的塑料件强度最差）、加强筋与加强骨共同决定。在决定零件的单个强度的同时须确定零件之间的连接强度，改变连接强度的方法有，加螺钉柱，加止口，加扣位，加上下顶住的骨位。5）拔模斜度的确定）拔模斜度的确定拔模斜度要根据材料（pp，pe 硅胶，橡胶能强行拔模）、表面状态（饰纹的斜度要比光面的大，蚀纹面的斜度尽可能比样板要求的大0.5 度，保证蚀纹表面不被损伤，提高产品的良品率）、透明与否决定零件应有的拔模斜度（透明的斜度要大）等因素综合确定。 2.2 塑料件设

12、计的主要内容壁厚拔模斜度加强筋卡扣支柱及螺柱螺纹的设计其它设计壁厚 壁厚均匀、过渡自然转角处用圆弧过渡。 尽量让浮凸物与外壁或肋相连 总之，一般的原则就是能够利用最少的壁厚，完成最终产品所须具备的功能壁厚均匀的几个实例壁厚不均的主要后果-缩影壁厚推荐值常用塑料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值：(mm)塑件材料塑件材料最小壁厚最小壁厚小型件推荐值小型件推荐值中型件推荐值中型件推荐值大型件推荐值大型件推荐值ps11.522.53 4abs11.522.53 4pp11. 522.52.53.5pe0.81.2 1.62.53.5pc11.82.534.5pom11.51.63. 5 pmma11.5

13、2.546.5拔模斜度 拔模设计准则 不管怎么拔模，上下盖在分型面处的尺寸保证相同。 凡塑件精度要求高的，应选用较小的拔模斜度，外观高光，内侧倒钩等办法解决脱模困难问题。 凡较高、较大的尺寸，应选用较小的拔模斜度。 塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，拔模斜度应采用较大的数值。 透明件拔模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，abs及pc料拔模斜度应大于2。 带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加35的拔模斜度，视具体的皮纹深度而定。皮纹深度越深，拔模斜度应越大。 加强筋采用减胶拔模，但筋的小端l必须大于0.6mm，利于成型加工 boss柱采用套筒顶针，圆柱内侧不拔模。 不管怎么拔模，脱模方向不能

14、出现倒扣，利用拔模分析解决例：拔模角不够例：倒钩脱模加强筋 为满足零件的使用所需的强度和刚度单用增加壁厚的办法，往往是不为满足零件的使用所需的强度和刚度单用增加壁厚的办法，往往是不合理的，不仅大幅增加了零件的重量，而且易产生缩孔、凹痕等疵病，在合理的，不仅大幅增加了零件的重量，而且易产生缩孔、凹痕等疵病，在零件设计时应考虑设置加强筋，这样能满意地解决这些问题，它能提高零零件设计时应考虑设置加强筋，这样能满意地解决这些问题，它能提高零件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。 加强筋高度通常塑件为壁厚的加强筋高度通常塑件为壁厚的3 倍左右，并有倍左右，并有25

15、度的拔模斜度，与度的拔模斜度，与塑件壁的连接处应用圆弧连接。防止应力集中。加强筋的厚度应为塑件平塑件壁的连接处应用圆弧连接。防止应力集中。加强筋的厚度应为塑件平均壁厚的均壁厚的0.50.7，如果太大，容易产生瘪凹。如果要设置多个加强筋，如果太大，容易产生瘪凹。如果要设置多个加强筋，则分布应错开。则分布应错开。 加强筋的作用 在不加大制品壁厚的条件下，增强制品的强度和刚性，以节约塑料用量，减轻重量，降低成本。 可克服制品壁厚差带来的应力不均所造成的制品歪扭变形。 便于塑料熔体的流动，在塑件本体某些壁部过薄处为熔体的充满提供通道。 加强筋设计要点 用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋，

16、避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷 筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致 筋的根部用圆弧过渡，以避免外力作用时产生应力集中而破坏 如果加强筋的高度比较高或根部尺寸较大，请确认筋的背面是否是外观面、优化设计或遮掩设计例子卡扣卡扣类型 可拆卸与不可拆卸例：卡扣类型 卡扣的设计要素卡扣壁厚 同加强筋的壁厚原则，为0.5-0.7倍壳体厚度卡扣长度 长度一般为卡扣壁厚的5倍，如果脆性材料可适当加大扣合量 0.3-0.8mm，如果不拆卸，扣合量越大 卡扣设计的注意点卡扣卡入过程中是变形运动过程 检查是否有弹性变形空间 是否有导向斜边卡扣强度易断时，可加强 根部倒圆角 加强筋卡扣设计的其它注意事项boss柱及

17、螺柱boss柱设计要点1.支柱尽量不要单独使用，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。2. 支柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。如高出，可使用加强筋的 加强支柱的强度的方法3.boss的形状以圆形为主其它形状则加工不易且流动性也不好。4.boss的位置不能太接近转角或外侧壁，应与产品外壁保持一段距离5.boss周围可用除去部分肉厚(即开火山口)来防收缩下陷 ，图中a取值0.8-1mm 6.boss的拨模角度：通常外取0.5,内取0.5或1 螺柱孔径推荐（自攻） boss柱子设计注意点 自攻螺钉能装拆3-4次不滑牙 螺柱头部需要做沉台或斜角，方便打螺钉

18、，图中b为螺钉直径+0.2mm 当螺柱起支撑、固定作用时，要过盈0.05-0.1mm螺纹的设计 螺纹成型的三种方法 1.螺纹型芯成型 2.滑块成型，见下图 3.强脱成型，适用较软材质 螺纹设计要点 1.螺纹开模需要对应的螺柱或螺母适配 2.当采用滑块螺纹时，可以做一个平台，避免飞边对螺纹的影响，见图其它设计在图纸应标出抛光、咬花及喷漆情况，并在开模前提供模版 咬花主要有两种：火花纹，化学纹 用户直接接触的面采用火花纹 化学纹比较软，易划伤，但均匀漂亮 白色素材喷漆后易漏光，不易采用在对光敏感的场合 在设计时，尽可能的考虑模具的可制造性 滑块距离不够 薄铁可制造性检查（dfm） dfm检查的内容

19、产品概括：尺寸，穴数，模架等浇口分型面顶杆刻字 产品概括：尺寸，穴数，模架等 尺寸，对照图纸测量 系列性产品检查项目包含外观面的圆角、拔模等 穴数一般是1出1，2，4，8等，很少出现3，6等 模架一般为龙记模架（ lkm），模具材料见图纸技术要求浇口浇口种类潜伏浇口潜伏浇口潜入顶杆进胶，需要修剪潜入顶杆进胶，需要修剪牛角浇口牛角浇口爪形浇口，孔边缘进料爪形浇口，孔边缘进料标准侧浇口，模具结构简单标准侧浇口，模具结构简单直接进胶，痕迹较大直接进胶，痕迹较大标准点浇口，外观好标准点浇口，外观好热流道浇口，无废料外观好热流道浇口，无废料外观好 浇口类型、数量及位置 与产品的产量 产量大的建议采用点进胶或线进胶，减少人工 与产品形状、外观有关 模流分析 与产品功能有关 熔迹线不经过受力点 熔迹线位置的确定 单个浇口 熔迹线在浇口-重心的连线上，跟结构的复杂程度有关 两个浇口 环形产品一般有两条 喷漆很难消除线，咬花处理能减缓 建议优