塑料制品的设计

塑料制品的设计

塑料制品的设计不仅要满足使用要求，而且要符合塑料成型的工艺特点，并且尽可能的使模具简单化。这样既是成型工艺稳定，保证塑料制品的质量，又可以降低生产成本。塑料制品要考虑一下因素。

1、塑料性能：塑料的物理学性能和工艺性能。

2、成型方法：要看具体的成型工艺要确定设计法案。

3、模具结构和制造工艺：要利于模具结构简化和方便制造。

一、塑料制品结构设计的一般原则

1、力求使制品结构简单，避免侧向凹凸结构,使模具结构简单，易于制造；

设计塑料制品时，应满足塑料制品功能的要求的前提下，力求使制品结构简单，尤其是要尽量避免侧向凹凸结构。因为侧向凹凸结构需要模具增加侧向抽心或斜顶机构，使得模具变复杂，并增加成本。

如果侧向凸凹结构不可避免，则应该使侧向凸凹结构简单化，这里有两种方法可以避免模具采用侧向抽心或斜顶机构：强行脱模和对插。

?注：关于强行脱模：

1） 当侧向凹凸较浅且允许有圆角时，可强行脱模；

2）可强行脱模的塑料有PE 、PP 、POM 和PVC 等；

斜顶

上图的W 不宜小于1/3H 。

制品设计时除了尽量避免侧向抽心外，还力求时模具的其它结构也简单耐用，主要包括一下几方面。

(1) 模具成型零件上不得有尖利和薄弱结构。模具上的尖利或薄弱结构会影响模具强度及使

用寿命。制品设计时应尽量避免这种现象出现。

制品

模具

（2）尽可能使成型零件简单易加工。

型芯复杂，难以加工

型芯则较容易加工

（3）尽量使分型面变得简单。简单的分型面使模具加工容易，生产时不易产生飞边，容易切除水口。

分型线为阶梯形状，模具加工困难改为直线或曲面，使得模具加工较为容易

2、壁厚均匀，避免出现过厚或过薄的胶位

壁厚均匀为塑料制件设计的第一原则，应尽量避免出现过厚或过薄的胶位。这一点即使在转角部位也非常重要。因为壁厚不均会使制件冷却后收缩不均，造成凹陷，产生内应力、变形及破裂等。另外，成型制件的冷却时间取决于壁厚角厚的部分，壁厚不均会使成型周期延长，降低生产效率。

当壁厚有较大的差别时，应抽取厚的部位，力求均匀化。在减胶时，应尽可能地加大内模型芯，这是为小内模型芯的温度增高会使成型周期加长。壁厚减胶后，若引起强度或装配的问题，可以增加骨位或凸起去解决。如果厚壁难以避免，应用渐变去代替壁厚的突然变化。

壁厚改进的方法：

3、保证强度和刚度

塑料制品的缺点之一是其的强度和刚度远不如钢铁制品。如何提高塑料制品的强度和刚度，使其满足产品功能的要求，时设计必须考虑的。提高制品强度和刚度最简单实用的方法就是设计加强筋，而不是简单的增加壁厚的办法。因为增加壁厚不仅大幅的增加制件的重量，而且易产生缩孔、凹痕等缺陷，而设计加强筋不但能提高制件的强度和刚度，还能防止和避免塑料的变形和曲翘。设计加强筋的方向应与料流方向尽量保持一致，以防止充模时料流受到搅乱，降低制件的韧性或外观质量。加强方式有侧壁加强、底部加强和边缘加强等。

对于容器类的制品，提高强度和刚度的方法通常都在边缘加强，同时底部加圆骨或做拱起等结构。

方法一

方法二

4、装配间隙合理

各制品之间的装配间隙应均匀，一般制品间隙（单边）如下：

（1）

（2）

（3）规则按钮直径φ≦15mm的活动间隙（单边）0.1~0.2mm；规则按钮直径φ＞15mm 的活动间隙（单边）0.15~0.25mm；异形按钮的活动间隙0.3~0.35mm。

活动间隙

5、其它原则

（1）根据制品所要求的功能决定其形状、尺寸、外观及塑料，当制品要求较高时，应先通过外观造型在设计内部结构。

（2）尽量将制品设计成回转体或对称形状。这种形状结构工艺性好，能承受较大的力，模具设计时易保证温度平衡，制品不易产生曲翘变形。

（3）设计制品时应考虑塑料的流动性、收视率及其它特性，在满足使用要求的前提下制品的所有转角尽可能设计成圆角，或用圆弧过渡。如下图：

碰穿会阻碍溶胶的流动性

（4） 在保证制品性能和使用要求的情况下，尽量选用价廉、且成型性能好的塑料。

二、制品的尺寸和精度

1、制品的尺寸 制品的尺寸首先受到塑料的流动性的限制。在一定的设备和工艺条件下，流动好的塑料可以成型较大的塑料制品；反之能成型的塑料制品尺寸较小。其次，塑料制品尺寸还受成型设备的限制。注塑制品尺寸要受到注射机的照射量、锁模力和模板尺寸限制。

2、制品的精度

影响塑料制件尺寸精度的因素主要有以下几方面：

（1）、塑料收缩率的波动：

（2）、成型工艺参数：成型工艺条件如料温、模温、注射压力、保压压力、塑化背压、注射速度、成型周期等参数都会影响成型收缩率的大小和波动范围。

（3）、模具的制造精度：模具的结构如分型面选择、浇注系统的设计、排气、模具的冷却和

有利于塑料的

流动性 不利于塑料的

流动性