注塑模具基础精讲教材-第二部分

学习的目的和要求

?掌握塑料制件设计的基本原则

?掌握塑件成形工艺特性与模具结构关系?掌握塑件形状结构与模具结构的关系?熟悉螺纹塑件、齿轮塑件的结构设计?理解塑件的尺寸精度和表面粗糙度的含义?能够正确选择塑件的尺寸精度和表面粗糙

第一节塑料制件设计的基本原则

注射制品的形状结构、尺寸大小、精度和表面质量要求，与注射成形工艺和模具结构的适应性，称为制品的工艺性。如果制品的形状结构简单、尺寸适中、精度低、表面质量要求不高，则制品成形起来就比较容易，所需的注射工艺条件比较宽松，模具结构比较简单，这时可以认为制品的工艺性比较好；反之，则可以认为制品的工艺性较差。为制得理想的塑料制品，除选用合适的塑料品种以外，还必须考虑塑料制品的工艺性。塑料制品的工艺性与模具设计有着密切的关系，然而模具是根据制品设计的，因此，制品设计能适应模塑工艺要求，才能设计出合理的模具结构。

由于塑料的物理性能、化学性能与其他材料不同，因此注射塑料制品的设计与成形加工以及模具设计亦有它独特的一面，要设计出结构合理、造型优美、经济耐用的塑料制品．不但要考虑塑料本身的特性，而且要考虑到塑料成形的工艺、模具结构、制品使用环境以及制品的经济效益。

为设计出工艺性良好且满足使用要求的的塑料制件，必须遵守以下基本原则：

1在设计塑件时，应考虑原材料的成形工艺特性，如流动性、收缩率等。

2 在保证制品使用要求（如使用性能、物理性能与力

学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等）的前提下，应力求制件形状、结构简单和壁厚均匀。

3 设计制品形状和结构时，应尽量如何使它们容易成

形，考虑其模具的总体结构，使模具结构简单、易于制造。

4 设计出的制品形状应有利于模具分型、排气、补缩

和冷却。

5 制品成形前后的辅助工作量应尽量减小，技术要求

应尽量放低，同时在成形后最好不再进行机械加工。

6 设计制品时还应注意成形时的取向问题，除非特殊

要求，应尽量避免制品出现明显的各向异性。否则，除

影响制品实用性能外，各个方向的收缩差异很容易导致制品翘曲变形。

想一想

如果塑件必须带有侧凹或侧凸，但侧凹或侧凸尺寸比较小，能否不采用侧向分型与抽芯的方法而直接将塑件直接从模具中顶出呢？如果可以，那么侧凹或侧凸的尺寸小到什么程度才可以呢？在此，引进一个重要的概念与方法---强制脱模。

强制脱模：采用脱件板脱模机构强制将带有侧凹或侧凸的塑件从模具中顶出的方法称为强制脱模，强制脱模必须符合以下条件：

?侧凹凸较浅

?塑件所用材料较软、较韧或富有弹性

?模具结构上有弹性变形空间

设计塑件时如果未注明斜度，模具设计时必须考虑脱模斜度。模具上脱模斜度留取方向是：型芯是以小端为基准，向扩大方向取。型腔是以大端为基准，向缩小方向取。这样规定斜度方向有利于型芯和型腔径向尺寸修整。斜度大小应在塑件径向尺寸公差范围内选取。当塑件尺寸精度与脱模斜度无关时，应尽量地选取较大的脱模斜度。当塑件尺寸精度要求严格时，可以在其尺寸公差范围内确定较为适当的脱模斜度。

开模脱出塑件时，希望塑件留在有脱模装置的模具一侧。要求塑件留在型芯上，则该塑件内表面脱模斜度应比其外表面小。反之，若要求塑件留在型腔内，则其外表面的脱模斜度应小于其内表面的脱模斜度。如果希望塑件留于型腔内，但塑件内腔形状复杂，有留于型芯的可能性，此时若沿脱模方向塑件外表面长度不大于 10 ～15mm,就可不给该表面设置脱模斜度。如果该塑件外表面的长度小于3～4mm时，则可取与其脱模方向相反的脱模斜度。

塑件上脱模斜度可以用线性尺寸、角度、比例等三种方式来标注。

用线性尺寸标注脱模斜度的图例如图2-4（a）所示，用角度表示脱模斜度如图2-4（b）所示，用比例标注法如图2-4（c）所示。采用线性尺寸标注法可以直接地给出一个具体的斜度值，斜度值与塑件该部分表面的高度或长度有关。采用角度表示法对模具零件的加工极为方便，勿须换算，因而应用颇普遍。采用用比例标注法，例如用比例1：50、1：100等来表示脱模斜度、非常直观，勿须计算就能判断出脱模斜度的大小，同时不必在塑件图上夸大斜度而使其失真，比例法表示脱模斜度的缺点是只能选取严格的一定的比例值。

2 设置加强筋

塑件上增设加强筋的目的是在不增加塑件壁厚的情况下增加塑件的刚性，防止塑件变形。对加强筋设计的基本要求是筋条方向应不妨碍脱模，筋的设置不应使塑件壁厚不均匀性明显增加，筋本身应带有大于塑件主体部分的脱模斜度等。图2-7所示的是加强筋设计的两个典型方案比较，其中图 (a) 所示的设计方案较好，而图(b)所示的方案会使筋底与塑件主体连接部位壁厚增加过多，同时使A处容易产生凹陷等缺陷，因而不可取。