塑料制品的结构工艺性.

五、塑料制品的结构工艺性通过本部分的学习，使学生具备分析塑料制品结构工艺性的能力。教学目标：(一)塑件尺寸、公差和表面精度(二)塑件的脱模斜度(三)壁厚(四)加强筋与凸台(五)圆角(六)孔(七)螺纹(八)嵌件(九)文字、图案、标记符号及表面装饰花纹教学内容：塑件尺寸的大小受到塑料材料流动性好坏的制约选择塑料件的尺寸精度时不能盲目套用金属件的精度等级表和公差表。表1、表2为我国颁布的372-78公差标准表3为常用材料的公差等级推荐值（一）塑料制品的尺寸、公差和表面质量影响塑料制品尺寸精度的因素是比较复杂的，归纳起来有以下三个方面。1、与模具有关的原因★模具各部分的制造精度★模具的结构2、与塑料材料有关的原因3、与成型工艺有关的原因选用原则1、尽可能选用较低的精度等级，区别对待塑件上不同部位的尺寸，对于塑件图上无公差要求的自由尺寸，建议采用标准中的7级精度等级。2、一般模具的成型表面质量比塑件的表面质量高1~2个等级，透明塑件要求型芯和型腔的加工表面质量相同。3、成型工艺条件有时也会对塑件表面质量产生影响。（二）壁厚制品的壁厚太大，塑料在模具中需要冷却的时间长。制品的壁厚太薄，使用中会发生损伤及变形，另外，壁厚太薄，模腔中流动通道狭窄，成型困难。表4为热塑性塑料制品的壁厚推荐值表5为壁厚（L）与流程（S）的关系制品的壁厚设计原则制品的壁厚原则上要求一致，壁厚不均匀，会造成成型时收缩不均匀，产生缩孔和内部应力，一致发生变形或者开裂。图a壁厚设计图b改善壁厚的设计当不同的壁厚无法避免时，应采用倾斜方式使壁厚逐渐变化a为不良设计，b为改进设计。aabb（三）脱模斜度为便于塑件从模腔中脱出，在平行于脱模方向的制品表面上，必须设有一定的斜度。塑件内外表面都应有斜度，特别是深型的容器类制品，塑件内侧的斜度可以比外侧的斜度取大1°内外表面斜度外表面无斜度（四）加强筋与凸台加强筋可定义为塑件上长的突起物，它用来改善制品的强度和刚度。在长形或深形箱体的转角处设置加强筋能有效地克服翘曲变形现象。转角处或侧壁设置加强筋加强筋应设计的矮一些、多一些为好加强筋的端面应低于塑料制品支承面0.5~1mm太接近制品的角落或侧壁会增加模具制造的困难。凸台应尽量设计成圆形断面，非圆形断面会增加模具制造的困难。加强筋的相关尺寸设计凸台一般位于有加强筋的部位或制品的边缘。（五）圆角圆角半径尺寸转折处圆弧过渡设计（六）孔制品上的孔有通孔、盲孔、台阶孔、异形孔、斜孔等孔的收缩率比其它部位的收缩率要大得多，因此，要设计脱模斜度。1、与开模方向平行的孔2、与开模方向不平行的孔3、钻孔与攻螺纹当塑件上的小孔太深，可采取塑件先成型再钻孔加工的办法。先成型再钻孔加工的孔应在塑件上成型加工出钻孔的凹痕成型后需要扳螺纹或使用自攻螺钉的孔，应在孔的入口端有一引导锥度。好的设计不好的设计内螺纹通过一个金属的螺纹型芯来成型（七）螺纹塑料螺纹的强度比钢制螺纹的强度大约小5~10倍，而且螺牙的正确性较差。塑件上的螺纹应选用螺牙尺寸较大者，螺牙过细会影响使用强度。外螺纹直径不小于4mm，内螺纹直径不小于2mm。螺纹过长时，螺距因收缩而不等，引起装配困难，螺纹长度不大于其直径的1.5~2倍。外螺纹通过一个瓣合模来成型。不能使螺纹延伸到制品的表面，否则会出现毛刺和锐边，至少留有0.2~0.8mm的平直部分。（八）嵌件为了吸收制品所承受的集中载荷，便于制品装配，经常采用金属嵌件。有时为了导电、导磁或增加制品尺寸、形状稳定性的需要，也会在塑件中加入金属嵌件。采用金属嵌件时应注意以下几点。1、有嵌件的塑件生产难以实现自动化。2、嵌件的周围的塑料应该有一定的厚度。3、考虑采用凹口、弯曲或滚花等方法防止金属嵌件转动或者从塑件中脱落。金属嵌件要可靠定位。（九）文字、图案、标记符号及表面装饰花纹塑料制品上为凸形，则模具上就为凹形，塑料制品上为凹形，则模具上就为凸形。凹坑凸字可以结合前两种方法的优点塑料制品上的凸形文字加工比较方便，但使用中容易损坏。凹形文字坚固耐用，但用一般方法加工比较困难，常采用电铸、冷挤压、电火花加工。文字、图案、标记符号的那些部分制品的模具作成镶嵌结构。精度等级基本尺寸(mm)12345670～33～66～1313～1414～1818～2424～3030～4040～5050～6565～8080～100100～120120～140140～160160～180180～200200～220220～250250～280280～315315～355355～400400～45045～5000.070.080.100.110.120.130.140.160.180.200.230.260.290.320.360.400.440.480.520.560.600.660.720.780.860.100.120.140.160.180.220.260.240.260.300.340.360.420.460.500.540.600.660.720.780.840.921.001.131.200.130.150.180.200.220.240.260.300.340.360.440.500.580.640.720.780.840.921.001.101.201.301.441.601.740.160.200.230.270.310.340.380.420.480.540.620.720.820.921.041.141.241.361.481.601.802.002.202.402.600.220.260.300.340.380.420.480.560.640.740.861.001.161.301.461.601.802.002.102.302.602.803.103.503.900.280.340.400.480.540.600.720.800.941.101.281.481.721.962.202.402.602.943.203.503.804.304.765.305.800.380.480.580.680.780.881.081.0141.321.541.802.102.402.803.103.403.704.104.504.905.406.006.707.408.20表1不受模具活动部分影响的尺寸公差表2不受模具活动部分影响的尺寸公差精度等级基本尺寸(mm)12345670～30.140.200.330.360.420.400.583～60.160.220.350.400.460.540.686～100.200.240.380.430.500.600.7810～140.210.260.400.470.540.680.8814～180.220.280.420.500.580.740.9818～240.230.300.440.440.620.801.0824～300.240.320.460.580.680.901.2030～400.260.340.500.620.761.001.3440～500.280.360.540.680.841.141.5250～650.300.400.580.740.941.301.7465～800.330.440.640.821.061.482.0080～1000.360.480.700.921.201.682.30100～1200.390.520.781.021.361.922.60120～1400.420.560.841.121.502.163.00140～1600.460.600.921.341.662.403.30160～1800.500.640.981.341.802.603.60180～2000.540.701.041.442.002.803.90200～2250.580.761.121.562.203.144.30225～2500.620.821.201.682.303.404.70250～2800.660.881.301.802.503.705.10280～3150.700.941.402.802.804.005.60315～3550.761.021.502.203.004.506.20355～4000.821.101.642.403.304.906.90400～4500.881.201.802.603.705.507.60450～5000.961.301.942.804.106.008.40类别塑料名称（举例）高精度一般精度低精度Ⅰ聚苯乙烯苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚体聚甲基丙稀酸甲酯聚碳酸酯聚砜酚醛塑料粉、氨基塑料粉玻璃纤维增强塑料345Ⅱ聚酰胶6，66，610，9，1010氯化聚醚聚氯乙烯456Ⅲ聚甲醛聚丙烯高密度聚乙烯567Ⅳ聚氯乙烯（软）低密度聚乙烯678表3为常用材料的公差等级推荐值尼龙0.450.761.52.4～3.2聚乙烯0.61.251.62.4～3.2聚苯乙烯0.751.251.63.2～5.4改性聚苯乙烯0.751.251.63.2～5.4有机玻璃0.81.52.24～6.5硬聚氯乙稀1.21.61.83.2～5.8聚丙烯0.851.451.752.4～3.2氯化聚醚0.91.351.82.5～3.4聚碳酸酯0.951.82.33～4.5聚苯醚1.21.752.53.5～5.4塑料制品材料最小壁厚小制品壁厚中等制品壁厚大制品壁厚醋酸纤维素0.71.251.93.2～4.8表4为热塑性塑料制品的壁厚推荐值表5壁厚（L）与流程（S）的关系6.05.0100LS7.08.0100LS9.02.1100LS塑料品种计算公式流动性好（PE、PA等）流动中等（PMMA、POM等）流动性差（PC、PSU等）