《塑料产品设计》课件.ppt

1、塑料产品设计,PRESENTED TO XXX Company,PREPARED BY DuPont Engineering Polymers,For Injection Molding,制品设计要求,功能要求 制造要求,功能要求,首先:性能 结构 装配 外观 其次:成本,产品制造要求,流动 / 充模 冷却 顶出 操作,塑料制品设计人员的首要原则,保持均匀一致的壁厚,结晶型塑料在厚壁处具有更大收缩,Thick,Thin,Shrinkage,壁厚不均匀可能引起的后果,内应力 翘曲 缩孔 空洞 尺寸偏差大,壁厚不均匀可能引起的后果,去除壁厚不一致的部分,改良后的设计,壁厚的不一致不可避免时采用逐步

2、过渡,尖角,不良设计,3t,可以接受的设计, 但有可能仍有问题,t,最好是采用相同壁厚 的设计,尽量避免不一致的壁厚,不好,不好,不好,好,好,A = B,好,A,B,A,B,塑料制品设计的第二个原则 避免尖角,圆角半径对应力集中系数的影响,5 4 3 2 1,P=所施加的荷载 R=圆角半径 T=厚度,Stress Concentration Factor (K),R / T,R,P,T,Poor Design,Improved Design,Poor Design,Improved Design,外角,内角,容易引起高应力集中, 充模流向乱, 翘曲可能性大,Provide relief ra

3、dius,Relief creates flat bottom,Parts must fit snugly,尖角,肋与加强筋,理想的肋结构,Radius 1/2t,3t max.,1/2 t - 2/3 t,t,1/4 Draft,肋的设计对制品重量和强度的影响,肋的使用可以大大提高产品刚性,Stiffening Ribs A,Edge Stiffener B,Corner Stiffening C,Lip Design for Rigidity,1,2,3,4,5,肋,好处坏处 更大的或翘曲相当的刚性 节约材料缩孔 成型周期短脱模可能有问题 有可能改善更多的熔接痕充模流动性,翘 曲,翘曲,不

4、一致的壁厚 各向异性的收缩行为 成型加工条件 模具设计,应力集中,缩痕,翘曲,合理的设计,均匀壁厚或逐步过渡,不良设计,均匀一致的壁厚,壁厚不一致,尾部向内翘曲,熔体充模流 动方向,浇口,混乱的流向使玻纤在 转角处不规则排布,差,好,各向异性的收缩行为,由于转角处的流向差异产生的翘曲现象,各向异性的收缩行为,非增强,玻纤增强改性,矿物增强改性,Flow,流动方向,横向,Transverse,浇口,浇口,Gate,聚合物取向,玻纤取向,Mineral Reinforcement Orientation,模具收缩,成型后收缩,Flow,Transverse,各向异性的取向行为,Compressio

5、n,Tension,Delrin 500Stress / Strain Curve 0.2 in / min strain rate at 70F,Strain (%),Stress, (psi),成型工艺条件,熔体温度 模具温度 注射保压时间,不一致的冷却也会导致不一致的收缩行为,底面收缩更大,较低的温度,较高的温度,非增强的等级,模具设计的影响,熔接痕,浇口位置所导致的变形因素,Core,Gate,Gate,Gate,产生偏心现象,易困气,流动平衡无偏心现象,侧浇口,末端浇口,由于浇口位置和浇口数量产生的翘曲,对环形制品, 由于浇口的形状不同, 最终产品的圆度也会受影响,Edge Gate Pin-Point,3-Pin Point Gate,4-Point Cro