塑料件模具设计 塑料成型制件的结构工艺性课件.ppt

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1、第三章塑料成型制件的结构工艺性第三章塑料成型制件的结构工艺性塑料制件主要根据使用要求进行设计。要想获得合格的塑料制件，除考虑充分发挥所用塑料的性能特点外，还应考虑塑件的结构工艺性，在满足使用要求的前提下，塑件的结构、形状应尽可能地做到简化模具结构，且符合成型工艺特点，从而降低成本，提高生产效率。塑料制件结构工艺性设计的主要内容包括:塑件的尺寸和精度、表面粗糙度、形状、壁厚、斜度、加强肋、支撑面、圆角、孔、螺纹、齿轮、嵌件、铰链、标记、符号及文字等。3．1尺寸和精度塑件尺寸的大小受塑料流动性的影响，在注射成型中，流动性差的塑料(如

2、布基塑料、玻璃纤维增强塑料等)和壁薄的制件尺寸不能设计得过大，否则容易造成充填不足或形成冷接缝，从而影响制件的外观和强度。因此，在设计塑件尺寸时应对塑料的流动距离比等方面进行校核。另外，注射的塑件尺寸要受到注射机的注射量、锁模力和模板尺寸的限制.塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品要求尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。影响塑件尺寸精度的因素十分复杂，首先是模具制造的精度和塑料收缩率的波动，其次是模具的磨损程度。另外，在成型时工艺条件的变化、塑件成型后的时效变化、塑件的飞边等都会影响塑件的精度。因此，塑件尺寸精度的确定应

3、该合理选择，尽可能选用低精度等级。3．1尺寸和精度在引起塑件尺寸的误差中，模具制造公差和成型收缩率波动引起的误差各占1／3。实际上，对于小尺寸塑件，模具的制造公差对塑件尺寸精度影响相对要大一些，而对于大尺寸塑件，收缩率波动则是影响塑件尺寸精度的主要因素。目前，我国已颁布了工程塑料模塑塑料件尺寸公差的国家标准GB／J14486—1993，(见表3.1)。模塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为7级，每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差，B为受模具活动部分影响尺寸的公差(例如，由于受水平分型面溢边厚薄的

4、影响)。该标准只规定标准公差值，上、下偏差可根据塑件的配合性质来分配。3．2表面粗糙度塑料制件的表面粗糙度，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低l～2级。塑料制件的表面粗糙度一般为1.6～0.2µm。在棋具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，应随时给以抛光复原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明制件则根据使用情况而定，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的。3．3形状塑件的形状在满足使用要求的前提下，应使其有利于成型，特别是应尽量不采用侧向抽芯机构，因此塑件设计时应尽可能避免侧向凹

5、凸形状或侧孔。因为，侧向分型与抽芯机构的模具结构不但提高了模具设计与制造成本，而且还会在分型面上留下飞边，增加后加工的工作量。某些塑件只要适当地改变其形状，即能避免使用侧向抽芯机构，使模具结构简化。表3．3为改变塑件形状以利于成型的几个例子。3.4斜度塑件在模具型腔中的冷却收缩会使它紧紧包裹住模具的型芯或其他凸起部分。因此．为了便于从成型零件上顺利脱出塑件，必须在塑件内外表面沿脱模方向设计足够的斜度，称为脱模斜度。如图3.2所示，塑件斜度大小与塑料的收缩率，塑件的形状、结构、壁厚及成型工艺条件都有一定的关系，一般斜度取30′～1

6、°30′。对有脱模斜度的表面，应该明确尺寸基准。如右图的d和D，对于孔类的内形尺寸d，应保证其小端尺寸达到公差要求。对于轴类的外形尺寸D，应保证大端尺寸符合公差要求。这样才能保证塑件装配的互换性注射件的脱模斜度塑件脱模斜度的选取应遵循以下原则：(1)塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值，反之取偏小值。(2)塑件结构比较复杂，脱模阻力就比较大，应选用较大的脱模斜度。(3)当塑件高度不大(一般小于2mm)时，可以不设斜度；对型芯长或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常为了便于脱模，在满足制件使用和尺寸公差要求的前提下可将斜度值取大些。

7、(4)一般情况下，塑件内表面的斜度取值可比外表面的小些，有时也根据塑件的预留位置(留于凹模或凸模上)来确定制件内外表面的斜度。(5)热固性塑料的收缩率一般较热塑性塑料的小一些，故脱模斜度也相应取小一些。3．5壁厚注射件的壁厚是塑件结构的最基本要素。其它的形状和尺寸都以壁厚为参照。塑件壁厚的设计与塑料原料的性能、塑件结构、成型条件、塑件的质量及其使用要求都有密切的联系。壁厚过小，会造成充填阻力增大，特别对于大型、复杂制件将难于成型。塑件壁厚的最小尺寸应满足以下要求：具有足够的刚度和强度，脱模时能经受脱模机构的冲击，装配时能承受紧固

8、力。壁厚过大，不仅浪费原料，还会延长冷却时间，降低生产效率，另外也容易产生表面凹陷、内部缩孔等缺陷。一般而言，在满足使用要求的前提下，制件壁厚尽量取小些。塑件壁厚设计的另一基本原则是同一塑件的壁厚应尽可能均匀一致，否则会因冷却和固化速度不均产生附加应力，引起翘曲