塑胶件结构设计常识

常用塑胶件结构设计生化研发中心马德新2012.7.102主要内容一、塑胶件简介二、注塑模具及常用材料简介三、常规塑胶件结构设计六、Q&A四、塑胶件的二次处理五、生化设备上的塑胶件3塑胶件应用—娱乐休闲4塑胶件应用—工作生活5塑胶件应用—家用电器6塑胶件应用—生活用品7塑胶件应用—工业用品8塑胶件应用—医疗设备9塑胶件应用—医疗设备10塑胶件应用—医疗设备11塑胶件的优点容易做出复杂的造型成型加工容易，尺寸稳定价格低廉，力学性能好较好的电绝缘性较好的化学稳定性自润滑性好12塑胶件的分类按加工性能来分热塑性塑料：可逆，ABS、PP、PC、PMMA等热固性塑料：不可逆，环氧塑脂、电木、酚醛塑酯等按材料物理特性来分通用塑料:PVC、PE、PP、PS等，用于做塑料薄膜、管材、编制袋、日用品等，产量占塑料的80%以上。工程塑料：ABS、PC、POM、Nylon等，主要用于做壳子、齿轮、结构件等，产量较大，用途较广。功能塑料：PEK、PCO、PEI、PPS等，材料本身具有特殊的功能和性能，主要用于一些要求特殊的场合，如卫星、电磁阀、航天、运动器材等。13塑胶件的加工工艺手板加工：加工简单，主要靠粘接，强度不好，不能做较为复杂的曲面，无模具费，单价高，如C200的翻盖、台面、前盖等。吸塑：需开模、模具简单、可以做较为复杂的曲面，产品单价较低，但常需后续加工，表面质量差。吹塑：需开模，只有凹模，成型性好，应力低，可以做出有复杂曲线的模型，主要用于薄壁类零件，尺寸精度和稳定性一般，如生化仪上的试剂瓶等发泡：产品内部有微孔结构，壁厚较大，强度较好，但表面质量一般，一般后期需喷油处理。注塑：目前应用最广的加工工艺，产品一致性好，尺寸稳定性好，可以做复杂的曲面，产品单价低，表面质量好，成型后可以不做后处理，但模具费较贵。如C400的外壳，各生化仪的样本盘、试剂盘、反应杯托架等。14主要内容一、塑胶件简介二、注塑模具及常用材料简介三、常规塑胶件结构设计六、Q&A四、塑胶件的二次处理五、生化设备上的塑胶件151、什么是模具？2、常用工程塑料有哪些?问题来了16模具结构17模具结构18注塑成型流程加压流动模具填充射胶、保压凝固及冷却塑胶塑化加料松退合模开模、顶出取产品、顶针复位注塑成型工艺19热熔体温度较低的模具固化的制件注塑成型工艺20注塑机21模具知识浇注系统冷却系统顶出系统抽芯机构22模具知识—浇注系统主流道分流道成品澆口冷料井分流道23浇注系统—主流道主流道的常见形式24浇注系统—分流道分流道的常见形式常用的是圆形流道和U形流道；25浇注系统—浇口常见浇口形式直接浇口、扇形浇口、搭接浇口、潜浇口、香蕉形浇口、点浇口、热流道；26模具知识—冷却系统模温控制水道设计27模具知识—顶出系统顶出机构顶针司筒推方斜顶28顶出系统—顶针顶针•顶针顶出是最常用的顶出方式；•有专门的标准件提供商，按照所需长度订购即可；29顶出系统—司筒司筒•司筒分为司筒和司筒针两部分；•司筒的固定方式与运动方式与顶针相同；30顶出系统—推方推方用于顶出透明件或者薄壁件31顶出系统—斜顶斜顶•主要用于产品内部的侧凹及凸起，同时具有顶出功能；•此机构结构简单，但刚性较差，行程较小32模具知识—抽芯机构常见滑块内滑块33常见滑块机构34C400翻盖（ABS）ABS、ABS+PC、Nylon+GF注塑件常用材料反应杯托架Nylon+GF35透明件PMMA、SAN、PC、GPPS注塑件常用材料微量杯（PMMA）反应杯联（GPPS）36结构件POM、PA66等注塑件常用材料齿轮（POM）试管夹（PA66）37日常用品PP和PVC注塑件常用材料水桶（PP）水管(PVC)38主要内容一、塑胶件简介二、注塑模具及常用材料简介三、常规塑胶件结构设计六、Q&A四、塑胶件的二次处理五、生化设备上的塑胶件391、什么是塑胶胶柱，它的作用是什么？2、什么是加强筋，它的作用又是什么？问题又来了40主要设计元素壁厚加强筋拔模斜度装饰缝和美工线配合扣位圆角螺丝柱防缩水设计41壁厚主壁厚根据产品的结构强度来定，一般来说t≦5mm，B/A=3/4为最佳42加强筋增加强度，防止变形加强筋太高太多会影响脱模43a、加强筋根部不能太厚，容易造成缩水，一般小于主壁厚的1/2是安全的(这一点后面防缩水设计有详细说明)；b、加强筋顶部不能太薄，小于0.8mm容易导致成形填充不足；c、一般拔模斜度取0.1~1度，加强筋越高斜度越小；d、根部倒R0.5圆角，以利成形走胶；e、螺丝柱上的加强筋可以做高一点（比螺丝柱矮2~3mm），因为螺丝柱多数都是司筒顶出的。加强筋设计要点44拔模斜度避免出模困难和拉伤451、拔模斜度要比蚀纹要求的角度大，拔模斜度越小，蚀纹纹路越浅；2、如果是司筒顶出的螺丝柱，内径拔模斜度取0度（这一点后面有详细说明）；3、为保证脱模，建议前模斜度比后模斜度大0.5~1度(见下页图示)。4、开模前，要在PRO/E里进行拔模斜度分析，防止倒扣（即拔模反向了）。拔模斜度设计要点46拔模斜度47装饰缝和美工线弥补变形带来的缺陷，保证零件间配合良好，装拆方便装饰缝48常用美工线的形式形式1形式2形式3形式449配合扣位不用螺钉，节省装配时间，具有一定的压紧作用50扣位的常见形式51圆角外观需要，不刮手，避免受伤减少应力冀中，避免产品开裂52圆角柱子和加强筋的根部最好都做圆角处理53螺丝柱自攻螺丝柱热压或预埋螺丝柱塑胶螺丝柱主要包含：自攻螺柱、热压螺柱和预埋螺柱54火山口根部做R0.5小台阶螺丝柱551、一般螺丝柱用司筒顶出，这时外径斜度推荐0.25度，内径推荐0度。如果螺丝柱太浅可以不用司筒，在不引起缩水的情况下内外径推荐0.25~0.5度;2、为了表面不造成缩水，螺丝柱根部要做火山口；3、为了方便打螺丝，要在自攻螺丝柱的顶端做一个小台阶；4、为避免应力集中，司筒/镶针顶部要做R0.3~R0.5圆角。螺丝柱56常用螺丝柱尺寸推荐57常用螺丝柱尺寸推荐58常用螺丝柱尺寸推荐59常用螺丝柱尺寸推荐60防缩水设计什么是缩水？塑胶原料在模具中由于产品壁厚不同，材料冷却不同步而导致的一种表面缺陷，影响美观缩水产生原因S2/S1=1.15OKS2/S1=1.20~1.25NG61防缩水设计加强筋根部厚度不能太厚，否则会缩水62防缩水设计柱子根部的火山口就是为了防止缩水。63蚀纹未蚀纹蚀纹和刻字无需二次处理，获得较好的表面质量64主要内容一、塑胶件简介二、注塑模具及常用材料简介三、常规塑胶件结构设计六、Q&A四、塑胶件的二次处理五、生化设备上的塑胶件65常用二次加工工艺喷油丝印电镀真空镀电铸烫金66丝印喷油喷油和丝印67•通过电解方法得到镀层，价格便宜电镀68真空镀•在真空下，用蒸馏、溅射的方法获得镀层，价格较贵。69电铸•在一些旋钮上，要做细密的纹路，必须做电铸处理。通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制制品的过程。70•通过高温把金属层烫到塑胶件表面。烫金71主要内容一、塑胶件简介二、注塑模具及常用材料简介三、常规塑胶件结构设计六、典型塑胶件结构设计七、Q&A四、塑胶件的二次处理五、生化设备上的塑胶件72外壳ABS、ABS+PC高抗冲击性，高强度高模量73试剂盘/样本盘ABS+20%GF高刚度、低变形、好的尺寸稳定性74反应杯托架HTN高刚性、好的尺寸稳定性、高刚度高模量、高抗蠕变性75试管夹PA66好的尺寸稳定性、高弹性、高抗蠕变性76反应杯PMMA透明件、高透光率、优异的化学性能PCO透明件、高透光率、高抗静电性、优异的电化学性能77Q&AAnyquestion？？Thanks