solidworks面向制造和装配的产品设计.ppt

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1、钟元编著面向制造和装配的产品设计指南目录第1章面向制造和装配的产品开发第2章面向装配的设计指南第3章塑胶件设计指南第4章钣金件设计指南第5章压铸件设计指南第6章公差分析第7章面向制造和装配的设计检查表第3章塑胶件设计指南3.1、塑胶3.2、塑胶材料选择3.3、设计指南3.1塑胶3.1.1塑胶的定义3.1.2塑胶的特性3.1.3注射成型3.1.1塑胶的定义主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所组成，成品为固体，在制造过程中是熔融状的液体，因此可以藉加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化，而形成各种形状，此庞大而

2、变化多端的材料族群称为塑胶。3.1.2塑胶的特性塑胶通常具有以下特性：低强度与低韧性；原料丰富，价格低廉；成型容易，易加工成复杂形状，可大批量生产；重量轻，密度低；受外力作用时容易产生连续变形；色彩鲜明，着色容易，适当加入着色剂可改变其色泽；良好的绝缘性和隔热性；耐腐蚀性能佳，耐水、耐油、耐酸、耐化学药物，而且不生锈；耐热性差，大部分塑胶的耐热温度约在150℃以下；无导电性可以具有其他特殊性质，例如透明性、弹性。与金属材料对比，塑胶材料优缺点见下表3-13.1.3注射成型3.2塑胶材料选择3.2.1塑胶材料的分类3.

3、2.2常用塑胶材料性能3.2.3塑胶材料选择原则3.2.1塑胶材料的分类按照塑胶材料的力学性能，可分为7大类：1.通用塑料：综合力学性能较低，不能作为结构件，但成型性好、价格便宜、用途广、产量大的塑料，包括PE、PP、EEA、PVC，广泛应用于薄膜、管材、鞋材、盆子、桶和包装材料类。2.普通工程塑料：综合力学性能中等、在工程方面用做非承载荷的材料，如PS、HIPS、ABS、AAS、ACS、MBS、AS、PMMA等，广泛应用于各种产品的外壳和壳体类。3.结构工程塑料：综合力学性能较高、在工程方面用做产品结构件、可以承受

4、较高载荷的材料，如PA、POM、NORYL、PC、PBT、PET等，广泛应用于各种产品外壳。4.耐高温工程塑料：在高温条件下仍能保持较高的力学性能，耐高温和高刚度，如PI、PPO、PPS、PSF、PAS、PAR等，广泛应用于汽车发动机部件、油泵和气泵盖、电子电器仪表用高温插座等。塑料合金：利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料,如PC/ABS、PC/PBT、PC/PMMA等，广泛用于汽车、电子、高精密器、办公设备包装材料，建筑材料等领域。热塑性弹性体：是物流性能介于塑胶和塑料之间的一类

5、高分子材料，它既具有橡胶的弹性，又具有塑料的易加工性。应用领域涉及汽车、电子、电气、建筑工程及日常生活用品等多方面。改性塑料：在塑胶原料中添加各种添加剂、填充剂和增强剂，使塑料具有高阻燃性、高冲击性、高耐温性、高耐磨性，导电性等性能，从而扩大塑料的使用范围。二、常用塑胶材料性能3.2.3塑胶材料选择原则塑胶件载荷状况产品使用环境价格装配要求尺寸稳定性外观安全规范3.3设计指南3.3.1零件壁厚3.3.2避免尖角3.3.3脱模斜度3.3.4加强肋的设计3.3.5支柱的设计3.3.6孔的设计3.3.7提高塑胶件强度的设计

6、1)零件壁厚必须适中2)尽量减少零件壁厚3)零件壁厚均匀3.3.1零件壁厚塑胶件的内部和外部需要避免产生尖角。尖角阻碍塑胶熔料的流动，容易产生外观缺陷；同时在尖角处容易产生应力集中，降低零件强度，使得零件在承受载荷时失效。3.3.2避免尖角塑胶材料从溶解状态转变为固体状态将产生一定量的尺寸收缩，零件因此而围绕公模的型芯产生收缩而包裹。为了便于塑件从模具中顺利脱模，防止脱模时划伤零件表面，与脱模方向平行的零件表面一般应具有合理的脱模斜度。3.3.3脱模斜度1)加强肋的厚度不应该超过塑胶件壁厚的50%~60%；2)加强肋

7、的高度不能超过塑胶件壁厚的3倍；3)加强肋根部圆角为塑胶件壁厚的0.25~0.5倍；4)加强肋的脱模斜度一般为0.5°~1.5°；5)加强肋与加强肋之间的间距至少为塑胶件壁厚的2倍；6)加强肋设计需要遵守均匀壁厚原则；7)加强肋顶端增加斜角避免困气；8)加强肋方向与塑胶熔料流向一致。3.3.4加强肋的设计1)支柱与零件壁的链接2)单独支柱四周添加加强肋3)支柱设计需要遵守均匀壁厚原则3.3.5支柱的设计1)孔的深度尺寸推荐塑胶件的孔、槽以及凹坑是通过模具上的型芯成型的，型芯是模具上凸起的部分，过高过长的型芯承受着较高

8、的塑胶熔料的冲击力，容易引起型芯位置移动造成孔槽尺寸误差大。(1)不通孔的直径小于5mm，孔的深度不应该超过孔的直径的2倍；(2)不通孔的直径大于5mm，孔的深度不应该超过孔的直径的3倍；(3)通孔的直径小于5mm，孔的深度不应该超过孔的直径的4倍；(4)通孔的直径大于5mm，孔的深度不应该超过孔的直径的6倍；2)避免不通孔底部太薄不通孔底部厚