塑料制品的设计原则
塑料制品的结构设计规范
塑料制品的结构设计规范1双林汽车部件股份有限公司企业技术规范塑料制品的结构设计规范-10-20发布 -10-XX实施双林汽车部件股份有限公司发布塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。
§1 塑料制品设计的一般程序和原则1.1 塑料制品设计的一般程序1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件2、选定塑料品种3、制定初步设计方案, 绘制制品草图( 形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等)4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验5、制品设计、绘制正规制品图纸6、编制文件, 包括塑料制品设计说明书和技术条件等。
1.2 塑料制品设计的一般原则1、在选料方面需考虑: (1) 塑料的物理机械性能, 如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等; (2) 塑料的成型工艺性, 如流动性、结晶速率, 对成型温度、压力的敏感性等; (3) 塑料制品在成型后的收缩情况, 及各向收缩率的差异。
2、在制品形状方面: 能满足使用要求, 有利于充模、排气、补缩, 同时能适应高效冷却硬化( 热塑性塑料制品) 或快速受热固化( 热固性塑料制品) 等。
3、在模具方面: 应考虑它的总体结构, 特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。
同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺, 以便使制品具有较好的经济性。
4、在成本方面: 要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限, 尽可能降低成本。
§2 塑料制品的收缩塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象, 收缩的大小用收缩率表示。
%10000⨯-=L LL S 式中S ——收缩率;L 0——室温时的模具尺寸; L ——室温时的塑料制品尺寸。
影响收缩率的主要因素有:(1) 成型压力。
型腔内的压力越大, 成型后的收缩越小。
非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。
(2) 注射温度。
温度升高, 塑料的膨胀系数增大, 塑料制品的收缩率增大。
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。
塑料制品的结构设计规范
塑料制品的结构设计规范塑料制品在现代生活中已经成为了不可或缺的一部分，随处可见的塑料制品的使用使人们的生活更加便捷和美好。
为了保证塑料制品的质量和功能，制品的结构设计至关重要。
本文将从材料选择、结构设计和工艺控制三个方面阐述塑料制品的结构设计规范。
一、材料选择塑料制品的材料选择直接影响着塑料制品的使用寿命、强度和耐热性等性能指标。
在选择塑料制品的材料时，应该综合考虑材料的物理和化学性能，场所和使用环境等多方面的因素。
一般而言，工程塑料比通用塑料具有更好的机械性能、化学稳定性和耐热性，比如PC、ABS等工程塑料。
二、结构设计1、合理的壁厚设计塑料件的壁厚是指制品壁厚与外径或内径的比值。
塑料制品的壁厚应该尽可能的薄，并且均匀一致。
因为塑料的热导率很低，导热性差，如果部分壁厚过厚，会造成热应力，导致塑料制品变形或开裂。
所以，在设计塑料制品的壁厚时，需根据使用场合、力学要求以及成本等因素进行综合考虑。
2、结构的可靠性和安全性设计结构时需充分考虑结构的可靠性和安全性，既要满足使用的要求，又要尽可能的减小结构的体积和材料消耗。
此外，结构设计时还应该考虑未来可能出现的一些异常情况，如使用环境的变化、超负荷的物理作用和力学应力等因素都应该在结构设计中进行考虑。
三、工艺控制优秀的结构设计标准是塑料制品质量保证的前提，但良好的生产工艺过程也是确保质量的关键。
生产过程中应该选择先进的生产工艺技术，如模具设计、注塑机选型和注射参数的调控等。
此外，应该做好产品的标准化、精细化生产和检验工作，以确保产品品质达到标准。
综上所述，塑料制品的结构设计对产品质量至关重要，必须遵循一定的规范和标准进行设计和制造。
同时，在生产过程中也需要遵循简单、精细、标准化、自动化和人性化原则。
一旦遇到质量问题，企业应该采取积极有效的措施，及时处理，以免造成不必要的损失和影响公司声誉。
塑料制品的模具设计与生产工艺
模具调试方法：检查模具闭合状态、调整模具间隙、测试模具成型效果
常见问题及解决方法：模具闭合不严、模具磨损、模具变形等
模具保养与维护：定期清洗模具、涂抹润滑剂、更换磨损部件等
制品质量检测与控制
检测方法：物理、化学、机械性能测试
检测设备：万能试验机、熔融指数仪、冲击试验机等
质量标准：符合相关行业标准和客户要求
智能化设计：利用AI技术进行模具设计，提高设计效率和质量
自动化生产：采用机器人和自动化设备进行模具生产，提高生产效率和精度
智能化监控：利用传感器和物联网技术对模具生产过程进行实时监控，提高生产安全和质量
自动化检测：采用自动化设备对模具进行检测，提高检测效率和准确性
环保与可持续发展要求
回收利用：提高塑料制品的回收利用率，减少环境污染
塑料制品的模具设计与生产工艺
汇报人：
目录
01
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02
塑料制品模具设计
03
塑料制品生产工艺
04
塑料制品模具设计实例分析
05
塑料制品生产工艺实例分析
06
塑料制品模具设计与生产工艺的未来发展
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塑料制品模具设计
设计原则与要求
满足产品性能要求：如尺寸精度、表面质量、力学性能等
考虑模具制造工艺：如模具材料、加工方法、热处理工艺等
模具材料选择：根据塑料制品的材质、形状和尺寸选择合适的模具材料
模具设计：根据塑料制品的尺寸和形状设计模具结构，包括型腔、型芯、冷却系统等
模具制造：采用数控机床、电火花、激光切割等工艺制造模具
塑料制品生产工艺
原材料准备
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原料的干燥处理：去除原料中的水分和其他挥发性物质，保证制品的质量
模具设计原理及考虑
制件设计的一般考虑工程塑料制品大部分是用注射成型方法加工而成的，制件的设计必须在满足使用要求和符合塑料本身的特性前提下，尽可能简化结构和模具、节省材料、便于成型。
制件设计中应分别考虑如下因素：一、制件的形状应尽量简单、便于成型。
在保证使用要求前提下，力求简单、便于脱模，尽量避免或减少抽芯机构，如采用下图例中(b)的结构，不仅可大大简化模具结构，便于成型，且能提高生产效率。
二、制件的壁厚确定应合理。
塑料制件的壁厚取决于塑件的使用要求，太薄会造成制品的强度和刚度不足，受力后容易产生翘曲变形，成型时流动阻力大，大型复杂的制品就难以充满型腔。
反之，壁厚过大，不但浪费材料，而且加长成型周期，降低生产率，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。
因此制件设计时确定制件壁厚应注意以下几点：1.在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚；2.制件的各部位壁厚尽量均匀，以减小内应力和变形；3.承受紧固力部位必须保证压缩强度；4.避免过厚部位产生缩孔和凹陷；5.成型顶出时能承受冲击力的冲击。
国外的一些常用塑料的推荐壁厚如下表：三、必须设置必要的脱模斜度为确保制件成型时能顺利脱模，设计时必须在脱模方向设置脱模斜度，其大小与塑料性能、制件的收缩率和几何形状有关，对于工程塑料的结构件来说，一般应在保证顺利脱模的前提下，尽量减小脱模斜度。
下表为根据不同材料而推荐的脱模斜度：具体确定脱模斜度时应考虑以下几点：1．对于收缩率大的塑料制件应选用较大的脱模斜度；2．对于大尺寸制件或尺寸精度要求高的制件应采用较小的脱模斜度；3．制件壁厚较厚时，成型收缩增大，因此脱模斜度应取大；4．对于增强塑料脱模斜度宜取大；5．含自润滑剂等易脱模塑料可取小；6．一般情况下脱模斜度不包括在制件公差范围内。
四．强度和刚度不足可考虑设计加强筋为满足制件的使用所需的强度和刚度单用增加壁厚的办法，往往是不合理的，不仅大幅增加了制件的重量，而且易产生缩孔、凹痕等疵病，在制件设计时应考虑设置加强筋，这样能满意地解决这些问题，它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。
塑料件的设计规范
注塑件设计的一般原则:a.充分考虑塑料件的成型工艺性,如流动性:b.塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模,排气,补缩,同时能适应高效冷却硬化;c.塑料设计应考虑成型模具的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程度,同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺,以便使制品具有较好的经济性;d.塑料件设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。
4.2.1壁厚塑料件壁厚设计与零件尺寸大小、几何形状和塑料性质有关。
塑料件的壁厚决定于塑料件的使用要求，即强度、结构、尺寸稳定性以及装配等各项要求，壁厚应尽可能均匀，避免太薄，否则会引起零件变形，产品壁厚一般2～4mm。
小制品可取偏小值，大制品应取偏大值。
4.2.1.1塑料件相邻两壁厚应尽量相等，若需要有差别时，相邻的壁厚比应满足以下要求：t ：t1≤1.5 ～24.2.1.2塑料凸肩H与壁厚t之间关系如图4．２－２中，图ａ中Ｈ＞ｔ，则造成塑料件的厚度不均匀，应改图ｂ所示，Ｈ≤ｔ可使塑料件壁厚不均匀程度减少。
4.2.2过渡圆角为了避免应力集中，提高强度和便于脱模，零件的各面连接处应设计过渡圆角。
零件结构无特殊要求时，在两面折弯处应有圆角过渡，一般半径不小于０.5～1mm，Ｒ≥ｔ。
4.2.2.1内外圆角半径零件内外表面的拐角处设计圆角时,应保证零件壁厚均匀一致，图中以R为内圆角半径,Ｒ1为外圆角半径，ｔ为零件的壁厚.4.2.3加强筋为了确保零件的强度和刚度，而又不使零件的壁厚过大，避免零件变形，可在零件的适当部位设置加强筋。
4.2.3.2设计加强筋时，应使中间筋低于外壁0.5～1mm，以减少支承面积，达到平直要求。
4.2.4孔的设计孔的周壁厚会影响到孔壁的强度。
孔口与塑件边缘间距离a不应小于孔径，并不小于零件壁厚t的0.25倍。
孔口间的距离b不宜小于孔径0.75倍，并不小于3mm。
4.2.4.1 孔的周壁厚H和突起部分的壁厚c和高度h、h与c之比不能超过3，如图内螺纹直径不能小于2mm,外螺纹直径不能小于4mm.螺距不小与0.5mm.螺纹的拧合长度一般不大于螺纹直径的1.5倍,为了防止塑料螺纹的第一扣牙崩裂,并保证拧入,必须在螺纹的始端和末端留有0.2～0.8mm的圆柱形.并注意:塑料件螺纹不能有退刀槽,否则无法脱模。
塑料制品的设计(强行脱模、表面质量)
塑胶制品结构的设计
一．制品结构工艺设计的原则：
1．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；
2．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；(内侧凹凸结构有两种情况可不用内行位：碰穿和强行脱模)
•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；
三、制品的表面质量：
1、包括制造质量：型腔省模抛光，一般模具型腔粗糙度为
Ra0.02—1.25um,制品的粗糙度比模具型腔粗糙度低1-2级。
2、注塑质量：水花，蛇纹，熔接痕，顶白变形，黑斑，披锋、
凹痕等。
3、烤柒质量：
4、电镀质量：
5、丝印质量：
6、拉丝质量：
7、抛光质量：
8、汤金质量
9、贴纸质量
10、贴片
四．塑料制品的常见结构设计：
1．脱模斜度：
1）．不同塑料的脱模斜度不同，在不影响产品性能的情况下，脱模斜度尽量取较大值；
2）．脱模斜度不包括在公差范围之内；
3）．晒纹脱模斜度应取较大值，
一般为3°～9°；
4）．硬质塑料比软质塑料的脱模斜度大，收缩率大的塑料比收缩率小的脱模斜度大；
5）、制品高度越高，孔越深，为保证精度要求，脱模斜度宜取小一点；
6）、制品形状复杂难脱模时，脱模斜度要大一些；
7）、前模脱模斜度大于后模脱模斜度；
8）、配合精度要求越高，脱模斜度要越小；
9）、壁厚大的制品，脱模斜度可取较大值；机械性能强塑料，自润滑性塑料，脱模斜度可取小一些。
塑料制品设计
2.1 塑件的几何形状及结构设计
2.脱模斜度
为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，必 须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度α，
在模具上称为脱模斜度。
脱模斜度取决于 塑件的形状、壁厚 及塑料的收缩率，
一般取30 ′～1°30′
。
2.1 塑件的几何形状及结构设计 2.脱模斜度 脱模斜度表示方法：
2.1 塑件的几何形状及结构设计
6.孔的设计
（1） 孔的极限尺寸
模塑通孔要求孔径比（长度与孔径的比值）要小些
（2）孔间距 孔与孔间、孔与塑件边缘间距离应足够大 （3）孔的类型 通孔、盲孔和异形孔
通孔、盲孔加工方法： 直接模塑出来 模塑成盲孔再钻孔通 塑件成型后再钻孔
异形孔设计实例
2 .2 塑件螺纹的设计
加强筋与 支承面间 留有间隙
2.1 塑件的几何形状及结构设计
4.塑件的支承面 通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是
以底脚或边框为支承面。
2.1 塑件的几何形状及结构设计 4.塑件的支承面 支承面结构形式
2.1 塑件的几何形状及结构设计
5.圆角 在满足使用要求的前提下,制件的所有的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ角尽
可能设计成圆角，或者用圆弧过渡。
• 中心距尺寸偏差数据除以2，冠（+-）
一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸 精度。
模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级。
1.3 塑件的表面质量
表面质量
表面粗糙度、光亮程度 色彩均匀性 表面缺陷：缩孔、凹陷 推杆痕迹 对拼缝、熔接痕、毛刺等
一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 1～2级
2 塑件结构设计及典型实例
1.2 塑件的尺寸和精度
2.塑件的精度
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3．1 制品几何形状的设计
在满足使用要求的前提下，对塑料制品的设计要求是，既要美观大方，又要符合塑料成型工艺的特点。
下面仅讨论翅料制品的几何形状与成型工艺、模具结构以及制品质坦的
关系。
制品几何形状设计应遵循的原则如下：
(1)在保证塑件的使用性能、物理、化学、介电性能与力学性能等的前提下
价格低廉和成型性能较好的塑料，AVX钽电容并力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。
(2)在设计塑件时，应考虑其模具的总体结构，使模具型腔易于设计制造，模具拍芯和推出机构简单。
(3)在设计塑件时，应考虑原料的成型工艺性，如流动性、收缩性等，塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。
(4)在设计塑件时，应考虑其成型方法，44同的成型方法对塑件的结构有不同的要求。
3．L1 形状
塑件的几何形状应尽可能保证有利于成型的原则，即在开模取出塑件时，尽可能不采蝴复
杂的瓣合分型与侧抽心。
为此，塑件的内外表面形状要尽量避免旁侧凹陷部分，如图3—1、
图3—2所示。
311．2脱模斜度
由于边料冷却后产生收缩，会使塑件紧紧包仕模具型芯成型腔中的凸起部分，为了便于
从塑件中抽出型芯或从型腔中取出塑件，防止脱模时拉伤或擦伤塑件，设计塑件时必须考虑
塑件内外表面沿脱模方向均应又有足够的脱模斜度。
选择具体的脱模斜度时，应注意如下原则：
(1)满足制品尺寸公差要求的前提下，脱模斜度可取得大
(2)在塑料收缩率大的情况下应选用大的脱模斜度。
(3)当制品饿厚较厚时，因成型时制品的收缩量大，故也应选用较大的脱模斜度。
(4)对于较高、较大的制品，应选用较小的脱模斜度。
(5)对于高精度的制品，应选用较小的脱模斜皮。
(6)只是在制品高度很小时才允许不设计服模斜度。
(7)如果要求脱模后制品保持在型；憾一边，可有意将制品内表面的脱模斜度设计得比外
表面小。
(8)如图3—3所示，取斜度的方向一般内7L以小端为基
准，斜度由扩大方向取得，外形以大端为幕准，斜度内缩小
方向取得。
3．L 3 壁厚
塑件的壁厚与使用要求和工艺要求钉义。
府尽量使制品
的各部分壁厚均匀．避免有的地方太厚或有的地方太薄，否
则成型后因收缩不均匀会使制品变形或产生缩7L、凹陷、烧
伤以及填充木足等缺陷。
制品壁厚一般在1—6mm，最常用的数值为2—3mm o
表3—1列出了热塑性塑料制品的最小壁厚及常用壁厚的推
荐值。
3．1．4 加强筋
加强筋的作用是在不增加壁厚的情况下提高塑件强度、刚度，钽电容避免翘曲变形，在一定程
度上可以改善塑料的无模流动性。
加强筋的形状和尺寸如图3—4所示。
原则亡，筋的厚度不应大于壁厚，否则壁面会因
筋根部的内切园处的缩孔而产；生凹陷。
加强筋的高度也不宜过高，以免筋部受力破损。
为厂
得到同样的增强效果，可多没一些高度较低的筋来代替较高的筋。
加强筋的设置方向应尽可
能与熔体流动方向一致，以免料流受到搅乱，使塑料制ndn的韧件降低。
若制品小需设置许多加强筋，其分布排列应相互错开，以避免收缩不匀引起的破裂。
图3—5(b)的设计就比阁3 E(a)的合理。
3．L 5 圆角
为了避免应力集中，提局塑料制品的强度，改善熔体的流动情况和便于脱模，在制品各
内外表面的连接处，均应采用过渡圆弧。
制品上的圆角对十模具制造、提高模具的强度也是
必要的。
在入特殊要求时，制品的各连接处均应有半径不小于o．5—1删的圆角。
如图3—6
所尔，一般外圆弧半径应是壁厚的1．5倍，内圆角半径应是壁厚的o．5倍。
3．1．6 孔
制品上各种7L的位置应尽可能开设在不减弱制品的机械强度的部位，孔的形状也应力求
不增加模具制造工艺的复杂性。
孔间距、孔边距不府太小(见闻3—7和表3—2)，否则在浆
配时7L的周同易破裂。
当两孔径不一致时，应以小儿直径为查袭依据。
查农时，选取上限还
是下限可参考制品的材料特性而定。
制品上的rq定用几和义他受力7L的四周可采用凸边加强筋，如图3—8所示。
孔的设计
原则为：保证足够强度，以满足使用要求；尽量避免侧孔。
当制品有侧面孔或侧面凸凹时，
往往会使模具的设计和制造复杂化。
因此，在设计有侧面及侧面凸凹的制品时，应考虑尽可
能使模具结构简单化，以适合于模具的自动化少产。
对于较浅的内侧凹槽并带有团角的制品，若制品在脱模温度下具有足够的弹性，则可采
用强制脱模的方法将制品脱111．而不必采用组合型芯的方法。
聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯等的
3．1．8标记及花纹
根据装滨或某种要求，制品上常需直接制出文字、符号或花纹。
因为模具上的凹形标志
及花纹易于加工，所以制品上多采用凸型文字、符号或花纹。
当塑料制品上不允许有凸起，
或在文字符号上需涂色时，可将凸起的标志设在凹坑内，如图3—10所示，这样既便于制
造，明目避免碰坏凸起的标志。
制品上成型的文字、符号凸出高度应不小十o．2mm，线条宽度不小于o．3帅，一般以
o．8咖最为适宜，AVX 两线条之间的距离应不小于o．4mm，边框可比字体高出o．8mm 以上，
字体或符号的脱模斜度府大丁10‘。
对于外表团有条形花纹的手轮、手柄、按钮等，必须使其条纹的方向与脱模的方向一
致，条纹的间距应尽可能大些．以便于制品脱模和制造模具。
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