第3章塑料成型制件的结构工艺性

高等教育出版社高等教育电子音像出版社第3章塑料成型制件的结构工艺性塑料成型工艺与模具设计电子教案尺寸和精度表面粗糙度形状3.13.23.3第3章塑料成型制件的结构工艺性斜度3.4壁厚3.5加强肋及其他增强防变形结构3.6支撑面3.7螺纹的设计3.83.93.10齿轮的设计3.11嵌件和自攻螺钉孔的设计3.12铰链3.13标记、符号、文字3.14圆角孔的设计第3章塑料成型制件的结构工艺性在塑件结构工艺性设计时，应考虑以下几方面的因素：塑料的各项性能特点,如物理力学性能、成型工艺性能等；在保证各项使用性能的前提下，塑件的结构形状力求简单，且有利于充模流动、排气、补缩和高效冷却硬化（热塑性塑料制件）或快速受热固化（热固性塑料制件）;模具的总体结构应使模具零件易于制造，特别是抽芯和脱模机构。3.1尺寸及精度塑件的尺寸精度是指所获得的制品尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获制品尺寸的准确度。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。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。3.1尺寸及精度3.1尺寸及精度3.2表面粗糙度塑料制件的表面粗糙度决定其表面质量。塑件的表面粗糙度主要取决于模具型腔表面的粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低１～２级；塑料制件的表面粗糙度Ra值一般为1.6～0.2µm。一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。3.3形状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凸形状或侧孔。3.3形状塑件设计应尽可能避免侧向凹凸或侧孔，尽量不采用侧向抽芯机构。当塑件内侧凹较浅并带有圆角时，可以采取强制脱模的方法使塑件从凸模上脱下。多数情况下，不可强制脱模，此时应采用侧向分型抽芯结构的模具。3.4斜度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。塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值，反之取偏小值。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。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。塑件外表面的斜度取值可比内表面的小些；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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，装配时能承受紧固力。一般而言，在满足使用要求的前提下，制件壁厚尽量取小些。3.5壁厚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；对于注射及压注成型塑件，壁厚变化一般不应超过１∶３。3.6加强肋及其他增强防变形结构3.6加强肋及其他增强防变形结构若塑件壁厚为则加强肋高度肋根宽肋端部圆角加强肋之间的中心距应大于3t。t5~23httbtR25.03.6加强肋及其他增强防变形结构加强肋的布置应考虑到其方向尽量与熔体充模流动方向一致，以避免熔体流动干扰、影响成型质量。3.6加强肋及其他增强防变形结构对于薄壁容器或壳类件，可以通过适当改变其结构或形状达到提高其刚度、强度和防止变形的目的。3.7支承面通常采用的是底脚（三点或四点）或边框来做支撑面。3.8圆角设置圆角的目的：避免局部应力集中；增加塑件的美观程度；增加塑件的强度；改善充模流动特性；增加模具的坚固性。3.9孔的设计塑件上常见的孔有通孔和盲孔两类。孔的位置应设置在不易削弱塑件强度的地方，在孔与孔之间、孔与边壁之间应留有足够的距离。一般孔与孔的边缘或孔边缘与制件外壁的距离应不小于孔径。塑件上固定用孔和其他受力孔的周围可设计一凸边或凸台来加强。3.9孔的设计塑件上固定用孔和其他受力孔的周围可设计凸边或凸台来加强。3.9孔的设计（1）通孔通孔的成型通常有三种方法。3.9孔的设计（2）盲孔盲孔只能用一端固定的单支点型芯来成型，因此其深度应浅于通孔。注射成型或压注成型时，孔深应不超过孔径的４倍；压缩成型时，孔深应更浅些：平行于压缩方向的孔深一般不超过孔径的２.５倍，垂直于压缩方向的孔深不超过孔径的２倍。对于直径小于１.５ｍｍ的孔或深度太大的孔最好用成型后再机加工的方法获得。3.9孔的设计（3）特殊孔成型异形孔常常采用拼合的方法来成型，如图所示。3.10螺纹的设计塑件上螺纹的设计应注意以下几点：（１）塑件上螺纹应选用螺牙尺寸较大者，否则会影响其使用强度。另外，塑料螺纹的精度也不能要求太高，一般低于３级。3.10螺纹的设计（２）一般塑料螺纹的螺距不应小于０.７ｍｍ，注射成型螺纹直径不得小于２ｍｍ，压缩成型螺纹直径不得小于３ｍｍ。（３）当不考虑螺纹螺距收缩率时，塑件螺纹与金属螺纹的配合长度不能太长，一般不大于螺纹直径的１.５倍（或７～８牙)。（４）为增加塑件螺纹的强度，防止最外圈螺纹可能产生的崩裂或变形，应使其始末端留出一定距离，同时，始末端不要突然开始和结束，须留有一定的过渡段l。（５）在同一螺纹型芯或型环上有前后两段螺纹时，应使两段螺纹的旋向相同，螺距相等，以简化脱模。否则需采用两段型芯或型环组合在一起的形式，成型后再分段旋下。3.10螺纹的设计3.11齿轮设计齿轮各部分尺寸关系：3.11齿轮设计塑料齿轮的固定形式塑料齿轮的辐板结构3.12嵌件和自攻螺钉孔的设计1．嵌件的用途及形式3.12嵌件和自攻螺钉孔的设计2．嵌件的设计（１）嵌件与塑件应牢固连接3.12嵌件和自攻螺钉孔的设计2．嵌件的设计（２）嵌件应在模具内有可靠定位和配合3.12嵌件和自攻螺钉孔的设计2．嵌件的设计（３）细长或片状嵌件的防变形措施3.12嵌件和自攻螺钉孔的设计2．嵌件的设计（４）嵌件的周围有足够的塑料层厚度3.12嵌件和自攻螺钉孔的设计3．自攻螺钉孔自攻螺钉孔有两种形式：切割螺纹螺钉孔和旋压螺纹螺钉孔。3.13铰链1．铰链截面形式3.13铰链2．铰链的设计要点（１）铰链部分厚度应减薄，一般为０.２～０.４ｍｍ，且其厚度必须均匀一致，壁厚的减薄处应以圆弧过渡。（２）铰链部分的长度不宜过长，否则折弯线不在一处，影响闭合效果。（３）在成型过程中，熔体流向必须垂直于铰链轴线方向，以使大分子沿流动方向取向，脱模后立即折弯数次。3.14标记、符号、文字高等教育出版社高等教育电子音像出版社