《塑料产品设计》课件

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1、塑料产品设计PRESENTEDTOXXXCompanyPREPAREDBYDuPontEngineeringPolymersForInjectionMolding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ThickThinShrinkage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

2、1.5t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ABAB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54321P=所施加的荷载R=圆角半径T=厚度StressConcentrationFactor(K)R/TRPT0.20.40.60.81.00PoorDesignImprovedDesignPoorDesignImprovedDesign外角内角容易引起高应力集中,,充模流向乱,翘曲可能性大ProvidereliefradiusReliefcreatesflatbottomPartsmustfitsnugly尖角肋与加强筋理想的

3、肋结构Radius1/2t3tmax.1/2t-2/3tt1/4°Draft肋的设计对制品重量和强度的影响%IncWeight–––––+100%+6.25%+12.5%+25.0%+37.5%%IncStiffness–––––+700%+42%+146%+641%+1647%%Stiffness%Weight–––––7.06.711.725.643.9%IncStress–––––-300%+26%+11.5%-68%-196%RibHeightWallThickness––––––––––1/21/12/13/1肋尺寸––––––––––1/4"Wx1/8

4、"H1/4"Wx1/4"H1/4"Wx1/2"H1/4"Wx3/4"H形状设计T=1/4"T=1/2"T=1/4"B=2"肋的使用可以大大提高产品刚性StiffeningRibsAEdgeStiffenerBCornerStiffeningCLipDesignforRigidity12345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

5、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MineralReinforcementOrientation模具收缩成型后收缩FlowTransverse各向异性的取向行为20,00018,00016,00014,00012,00010,00080006000400020000CompressionTensionDelrin®500Stress/StrainCurve0.2in/minstrainrateat70°F0246810

6、1214161820Strain(%)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CoreGateGateGate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EdgeGatePin-Point3-PinPointGate4-PointCrossGateFunnelGate强度承受荷载能力较弱的部位浇口熔接痕肋尖角空洞一个项目成功的影响因素

7、制品设计开模材料性能成型加工