塑料成型工艺及模具设计第二章

1、 塑料成型工艺及模具设计塑料成型工艺及模具设计 湖南大学塑料模具研究所湖南大学塑料模具研究所叶久新叶久新 王群王群/ /主编主编机械工业出版社机械工业出版社机械工业出版社“ “ “十一五十一五十一五” 国家级规划教国家级规划教国家级规划教材材材“ “ “十一五十一五十一五” 国家级规划教国家级规划教国家级规划教材材材 1 1、本课件为了方便教师进行塑料模具教学而不以盈利为目的。、本课件为了方便教师进行塑料模具教学而不以盈利为目的。2 2、课件上绝大部分动画由张家界航空职业技术学院柏洪武老师、课件上绝大部分动画由张家界航空职业技术学院柏洪武老师制作，并授权本课件使用，动画所有权归柏洪武老师，未经

2、其同制作，并授权本课件使用，动画所有权归柏洪武老师，未经其同意不得用于盈利性项目意不得用于盈利性项目, ,具体事宜请访问具体事宜请访问。3 3、本课件上大多数图片来自网络和其他图书，如有侵权，请速、本课件上大多数图片来自网络和其他图书，如有侵权，请速告知，核实后立刻删除。告知，核实后立刻删除。4 4、本课件所有文字、图片、图形编辑以及视频采集与编辑等课、本课件所有文字、图片、图形编辑以及视频采集与编辑等课件制作工作由湖南大学王群老师完成。件制作工作由湖南大学王群老师完成。5 5、本课件须使用、本课件须使用PPT2003PPT2003及以上版本，并安装及以上版本，并安装flashplayer8.

3、0flashplayer8.0及及以上的版本及媒体播放机以上的版本及媒体播放机9.09.0及以上版本。及以上版本。6 6、课件系最初版本，错误及疏漏难以避免，敬请批评指正！、课件系最初版本，错误及疏漏难以避免，敬请批评指正！联系人：王群；电子邮箱：联系人：王群；电子邮箱：课件使用说明课件使用说明 2.1 塑料制品的工艺性2.2 塑件结构设计及典型实例 第2章 塑料制品设计 按塑料制品的使用场合分类：按塑料制品的使用场合分类：2.1 塑料制品的工艺性 按塑料制品的使用场合分类：按塑料制品的使用场合分类：2.1 塑料制品的工艺性 2.1.1 2.1.1 塑件的选材塑件的选材 （1）塑料的力学性能，

4、如强度、刚性、韧性、弹性、弯）塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。（2）塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的适应性、）塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的适应性、光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完美程度等。美程度等。（3）塑料的化学性能，如对接触物）塑料的化学性能，如对接触物(水、溶剂、油、药水、溶剂、油、药品品)的耐蚀性、卫生程度以及使用上的安全性等。的耐蚀性、卫生程度以及使用上的安全性等。（4）必要的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。）必要

5、的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。（5）成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。）成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。2.1 塑料制品的工艺性 2.1.2 2.1.2 塑件的尺寸和精度塑件的尺寸和精度（1）塑件的尺寸）塑件的尺寸 （2）塑件的精度）塑件的精度 对于孔类尺寸可取表中数值冠以（对于孔类尺寸可取表中数值冠以（+）号；）号；对于轴的公差可采用基准轴，取表中数值冠以（对于轴的公差可采用基准轴，取表中数值冠以（-）号；）号；对于中心距尺寸及其位置尺寸可取表中数值之半再冠对于中心距尺寸及其位置尺寸可取表中数值之半再冠以（以（）号。）号。2.1 塑料制品的工艺性 2.1

6、.2 2.1.2 塑件的尺寸和精度塑件的尺寸和精度（1）塑件的尺寸）塑件的尺寸 A:不受模具活动部分影响的尺寸不受模具活动部分影响的尺寸B:受模具活动部分影响的尺寸受模具活动部分影响的尺寸2.1 塑料制品的工艺性 2.1.3 2.1.3 塑件的表面质量塑件的表面质量 塑件的表面质量包括表面粗糙度和外观质量。塑件的表面质量包括表面粗糙度和外观质量。 一般模具表面粗糙度要比塑件的要求低一般模具表面粗糙度要比塑件的要求低12级。级。 2.1 塑料制品的工艺性 2.2.1 2.2.1 塑件的几何形状塑件的几何形状1.壁厚壁厚 在改善塑件壁厚时要注意考虑到以下这几个方面：在改善塑件壁厚时要注意考虑到以下

7、这几个方面：（1）应满足塑件在装配、运输以及使用时的强度要求。）应满足塑件在装配、运输以及使用时的强度要求。（2）充分考虑在成型过程中塑料的流动性，保证薄壁和）充分考虑在成型过程中塑料的流动性，保证薄壁和棱边部分也能充满。棱边部分也能充满。（3）塑件能承受足够的脱模力，不至于在在塑件脱模时）塑件能承受足够的脱模力，不至于在在塑件脱模时损坏塑件。损坏塑件。2.2 塑件结构设计及典型实例 壁厚不均导致塑件变形壁厚不均导致塑件变形 2.2 塑件结构设计及典型实例 壁厚不均导致塑件产生缩孔和缩松及改善实例壁厚不均导致塑件产生缩孔和缩松及改善实例 2.2 塑件结构设计及典型实例2.2 塑件结构设计及典型

8、实例改善壁厚的实例改善壁厚的实例 2.2 塑件结构设计及典型实例改善壁厚的实例改善壁厚的实例 2.2 塑件结构设计及典型实例改善壁厚的实例改善壁厚的实例 加强筋接头处壁厚改善实例加强筋接头处壁厚改善实例 2.2 塑件结构设计及典型实例 2.脱模斜度脱模斜度2.2 塑件结构设计及典型实例 2.脱模斜度脱模斜度2.2 塑件结构设计及典型实例 2.脱模斜度脱模斜度(1)凡塑件精度要求高时，应采用较小的脱模斜度；凡塑件精度要求高时，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；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；塑件形

9、状复杂的、不易脱模的应选用较大的脱模斜度；(4)塑件的收缩率大的应选用较大的斜度值；塑件的收缩率大的应选用较大的斜度值；(5)塑件壁较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大塑件壁较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值；的数值；(6)如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边，那么塑件的内表如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边，那么塑件的内表面的脱模斜度可选的比外表面小；面的脱模斜度可选的比外表面小； (7)增强塑件宜取大值，含自润滑剂等易脱模塑料可取小值。增强塑件宜取大值，含自润滑剂等易脱模塑料可取小值。2.2 塑件结构设计及典型实例 (8)取斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜

10、度取斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜度由扩大方向取得。外形以大端为准，符合图样，斜度由缩由扩大方向取得。外形以大端为准，符合图样，斜度由缩小方向取得，一般情况下，脱模斜度小方向取得，一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范不包括在塑件公差范围内。围内。 2.2 塑件结构设计及典型实例内孔以小内孔以小端为准端为准外形以大外形以大端为准端为准2.2 塑件结构设计及典型实例 3.加强筋设计加强筋设计 3.加强筋设计加强筋设计 2.2 塑件结构设计及典型实例 2.2 塑件结构设计及典型实例凸台加强筋设计参数凸台加强筋设计参数 2.2 塑件结构设计及典型实例凸台加强筋设计参数凸台加强筋设计参数

11、 2.2 塑件结构设计及典型实例加强筋设计改进实例加强筋设计改进实例4.支承面支承面 2.2 塑件结构设计及典型实例 5.圆角圆角 2.2 塑件结构设计及典型实例 6.孔的设计孔的设计 (1）孔的极限尺寸）孔的极限尺寸 (2）孔间距）孔间距 2.2 塑件结构设计及典型实例 孔的改进设计 2.2 塑件结构设计及典型实例 (3)孔的类型孔的类型1）通孔：通孔的成型方法）通孔：通孔的成型方法 2.2 塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型孔的类型1）通孔：通孔的成型方法）通孔：通孔的成型方法 2.2 塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型孔的类型1）通孔：通孔的成型方法）通孔：通孔的成型方法 2.2 塑

12、件结构设计及典型实例(3)孔的类型孔的类型1）通孔：通孔的成型方法）通孔：通孔的成型方法 2.2 塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型孔的类型1）通孔：通孔的成型方法）通孔：通孔的成型方法 2.2 塑件结构设计及典型实例(3)孔的类型孔的类型2.2 塑件结构设计及典型实例 2）盲孔）盲孔:盲孔的深度一般不超过孔径的盲孔的深度一般不超过孔径的4倍倍; 3）螺钉固定孔）螺钉固定孔 4）互相垂直的孔或斜交的孔）互相垂直的孔或斜交的孔 2.2 塑件结构设计及典型实例 4）互相垂直的孔或斜交的孔）互相垂直的孔或斜交的孔 2.2 塑件结构设计及典型实例 5）孔的碰穿和插穿）孔的碰穿和插穿 碰穿碰穿:凸、凹

13、模镶件有些部分没有拔模斜度的相互碰在凸、凹模镶件有些部分没有拔模斜度的相互碰在一起。一起。 插穿插穿:凸、凹模镶件有些部分有拔模斜度的相互碰在一凸、凹模镶件有些部分有拔模斜度的相互碰在一起。起。2.2 塑件结构设计及典型实例 碰穿碰穿插穿插穿5）孔的碰穿和插穿）孔的碰穿和插穿2.2 塑件结构设计及典型实例小型芯成型孔的固定与尺寸小型芯成型孔的固定与尺寸2.2 塑件结构设计及典型实例 118dl 245dl 123dl 233dl 中间平面碰穿结构中间平面碰穿结构 2.2 塑件结构设计及典型实例 双边支撑双边支撑 双边支撑双边支撑2.2 塑件结构设计及典型实例 （6）异形孔）异形孔 2.2 塑件

14、结构设计及典型实例（6）异形孔）异形孔 2.2 塑件结构设计及典型实例（6）异形孔）异形孔 2.2 塑件结构设计及典型实例（6）异形孔）异形孔 2.2 塑件结构设计及典型实例（6）异形孔）异形孔 2.2 塑件结构设计及典型实例（6）异形孔）异形孔 2.2 塑件结构设计及典型实例7.塑件的表面形状塑件的表面形状 2.2 塑件结构设计及典型实例7.塑件的表面形状塑件的表面形状 2.2 塑件结构设计及典型实例7.塑件的表面形状塑件的表面形状 2.2 塑件结构设计及典型实例7.塑件的表面形状塑件的表面形状 2.2 塑件结构设计及典型实例7.塑件的表面形状塑件的表面形状 2.2 塑件结构设计及典型实例7

15、.塑件的表面形状塑件的表面形状 2.2 塑件结构设计及典型实例7.塑件的表面形状塑件的表面形状 2.2 塑件结构设计及典型实例7.塑件的表面形状塑件的表面形状 强制脱模形式和条件强制脱模形式和条件2.2 塑件结构设计及典型实例%5%100)(BBA%5%100)(CBA7.塑件的表面形状塑件的表面形状 强制脱模动作模拟强制脱模动作模拟2.2 塑件结构设计及典型实例7.塑件的表面形状塑件的表面形状2.2 塑件结构设计及典型实例图2-19 容器盖与底的加强图2-20 容器边缘的增强7.塑件的表面形状塑件的表面形状2.2 塑件结构设计及典型实例图2-19 容器盖与底的加强图2-20 容器边缘的增强2

16、.2.2 2.2.2 塑件螺纹的设计塑件螺纹的设计 （1）为了使用方便和提高塑件使用寿命，则在螺纹端部）为了使用方便和提高塑件使用寿命，则在螺纹端部有大于有大于0.5mm的无螺纹区。的无螺纹区。 2.2 塑件结构设计及典型实例无螺纹区无螺纹区无螺纹区无螺纹区 2.2.2 2.2.2 塑件螺纹的设计塑件螺纹的设计 （2）在同一塑件的同一部位的同轴线上有前后两段螺纹）在同一塑件的同一部位的同轴线上有前后两段螺纹时，其螺纹的螺距和旋转方向应一致。螺纹不等或旋转时，其螺纹的螺距和旋转方向应一致。螺纹不等或旋转方向相反，则螺纹型芯应分别做出组合装配，成型后分方向相反，则螺纹型芯应分别做出组合装配，成型后

17、分别旋出。别旋出。 2.2 塑件结构设计及典型实例 2.2.2 2.2.2 塑件螺纹的设计塑件螺纹的设计 （3）由于塑件的强度相对不高，外螺纹的直径不应小于）由于塑件的强度相对不高，外螺纹的直径不应小于3mm，内螺纹直径不能小于，内螺纹直径不能小于2mm。 （4）为了减小螺距的积累误差，应尽量缩短配合长度。）为了减小螺距的积累误差，应尽量缩短配合长度。（5）如果塑件上的螺纹在使用时不经常拆卸且紧固力不）如果塑件上的螺纹在使用时不经常拆卸且紧固力不大时，可采用自攻螺钉的结构固定。大时，可采用自攻螺钉的结构固定。2.2 塑件结构设计及典型实例自攻螺纹规格自攻螺纹规格底孔底孔d凸台外径规格凸台外径规

18、格DM32.4+0.16.5M43.5+0.17.5M54.4+0.18.5 2.2.32.2.3齿轮的设计齿轮的设计（1）相同结构的齿轮应该使用相同的塑料，以防止因收）相同结构的齿轮应该使用相同的塑料，以防止因收缩率不同而引起的啮合不佳的情况。缩率不同而引起的啮合不佳的情况。（2）齿轮各部分的尺寸关系如表）齿轮各部分的尺寸关系如表2-22所示。所示。（3）齿轮内孔与轴采用过渡配合的方式，应避免用键槽）齿轮内孔与轴采用过渡配合的方式，应避免用键槽连接方式，而用扁轴连接方式。连接方式，而用扁轴连接方式。2.2 塑件结构设计及典型实例 2.2.4 2.2.4 嵌件的设计嵌件的设计设计注意事项：设计

19、注意事项： （1）线膨胀系数相近，嵌件周围的塑料层有足够的厚度；）线膨胀系数相近，嵌件周围的塑料层有足够的厚度；（2）嵌件的边缘加工成圆角，同时使嵌件的形状对称）嵌件的边缘加工成圆角，同时使嵌件的形状对称 ；（3）嵌件设计时应考虑安装方便、定位牢固、可靠）嵌件设计时应考虑安装方便、定位牢固、可靠 ；（4）嵌件的定位面应该是可靠的密封面）嵌件的定位面应该是可靠的密封面 ；（5）嵌件的嵌入部分应采取双向固定）嵌件的嵌入部分应采取双向固定 。2.2 塑件结构设计及典型实例 常见的嵌件的形式有以下这些种类：常见的嵌件的形式有以下这些种类：（1）圆柱型零件采用开槽和滚花结构保证塑件牢固地固）圆柱型零件采用开槽和滚花结构保证塑件牢固地固定在塑件中；定在塑件中； 2.2 塑件结构设计及典型实例 常见的嵌件的形式有以下这些种类：常见的嵌件的形式有以下这些种类：（2）螺纹类嵌件零件应考虑嵌件在塑件中安装准确、牢）螺纹类嵌件零件应考虑嵌件在塑件中安装准确、牢固和防止飞边跑料的问题固和防止飞边跑料的问题;2.2 塑件结构设计及典型实例（3）片状类嵌件板形、片状嵌件大多采用钻孔、冲凸苞、）片状类嵌件板形、片状嵌件大多采用钻孔、冲凸苞、压扁等形式，以增加嵌件与塑件的连接强度压扁等形式，以增加嵌件与塑件的连接强度 ;2.2 塑件结构设计及典型实例（4）当嵌件过长且呈细杆状时，应该在模具内设置支撑）当