塑料结构设计总结
塑料件结构设计要点

大略的汇总下结构中常见的问题注意点,期抛砖引玉,共同提高。
1、关于塑料零件的脱模斜度:一般来说,对模塑产品的任何一个侧面,都需有一定量的脱模斜度,以便产品从模具中顺利脱出。
脱模斜度的大小一般以0.5度至1度间居多。
具体选择脱模斜度注意以下几点:●塑件表面是光面的,尺寸精度要求高的,收缩率小的,应选用较小的脱模斜度,如0.5°。
●较高、较大的尺寸,根据实际计算取较小的脱模斜度,比如双筒洗衣机大桶的筋板,计算后取0.15°~0.2°。
●塑件的收缩率大的,应选用较大的斜度值。
●塑件壁厚较厚时,会使成型收缩增大,脱模斜度应采用较大的数值。
●透明件脱模斜度应加大,以免引起划伤。
一般情况下,PS料脱模斜度应不少于2.5°~3°,ABS及PC料脱模斜度应不小于1.5°~2°。
●带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取2°~5°的脱模斜度,视具体的皮纹深度而定。
皮纹深度越深,脱模斜度应越大。
结构设计成对插时,插穿面斜度一般为1°~3°(见后面的图示意)。
2、关于塑件的壁厚确定以及壁厚处理:合理的确定塑件的壁厚是很重要的。
塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求:包括零件的强度、质量成本、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求,一般壁厚都有经验值,参考类似即可确定(如熨斗一般壁厚2mm,吸尘器大体为2.5mm),其中注意点如下:l塑件壁厚应尽量均匀,避免太薄、太厚及壁厚突变,若塑件要求必须有壁厚变化,应采用渐变或圆弧过渡,否则会因引起收缩不均匀使塑件变形、影响塑件强度、影响注塑时流动性等成型工艺问题。
l塑件壁厚一般在1—5mm范围内。
而最常用的数值为2—3mm。
l常用塑料塑件的最小壁厚及常用壁厚推荐值:(mm)l尽量不要将加强筋和螺钉柱设计的太厚,一般建议取本体壁厚的一半较保险,否则容易引起缩影等外观问题●尽量不要将零件设计成单独的平板,尺寸很小另论,否则变形导致零件不平整3、关于塑件的加强:为了确保塑件的强度和刚性,而又不致使塑件的壁厚过厚,可以在塑件的适当部位设置加强筋。
塑料制品的常见结构设计

塑料制品的常见结构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,同时尽可能的使模具简单化。
如此既是成型工艺稳固,保证塑料制品的质量,又能够降低生产成本。
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样原那么1、力求使制品结构简单,幸免侧向凹凸结构,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,专门是要尽量幸免侧向凹凸结构。
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。
假如侧向凸凹结构不可幸免,那么应该使侧向凸凹结构简单化,那个地点有两种方法能够幸免模具采纳侧向抽心或斜顶机构:强行脱模和对插。
•注:关于强行脱模:1〕 当侧向凹凸较浅且承诺有圆角时,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幸免侧向抽心外,还力求时模具的其它结构也简单耐用,要紧包括一下几方面。
(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阻碍模具强度及使用寿命。
制品设计时应尽量幸免这种现象显现。
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、壁厚平均,幸免显现过厚或过薄的胶位壁厚平均为塑料制件设计的第一原那么,应尽量幸免显现过厚或过薄的胶位。
这一点即使在转角部位也专门重要。
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,成型制件的冷却时刻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。
塑料产品结构设计注意事项

塑料产品结构设计注意事项塑料产品在现代生活中的应用广泛,例如家居用品、玩具、电子产品外壳等等。
而塑料产品的结构设计对于产品的质量、外观和使用寿命有着非常重要的影响。
本文将从外观结构、力学设计、成型工艺以及材料选用等方面探讨塑料产品结构设计的注意事项。
一、外观结构设计1、造型设计造型设计是产品的重要组成部分,良好的造型不仅可以提高产品的美观度,还可以提高产品的使用舒适度。
我们应该尽可能的参考生产企业相应产品在外观造型上的优化。
同时还需要根据产品的实际使用要求,将造型与其他方面的设计有机地结合起来。
2、尺寸设计在设计产品尺寸时,我们需要考虑到使用者的人体工学和使用习惯,以及使用场景等方面的因素。
同时我们还需进行模型的三维数据分析,以确认设计尺寸是否合适。
二、力学设计塑料制品的力学设计主要是针对产品的负载、疲劳、变形等方面进行的。
设计时需要考虑到产品的复杂性和耐用性。
1、材料的选择与使用不同的塑料材料有着不同的物理和化学性质,对于不同类型的塑料产品,我们需要根据其使用要求进行材料选择和使用,而且,我们需要综合考虑材料的成本、可回收性、抗氧化性、耐久性等因素。
2、设计承载力设计产品时我们需要考虑到产品的承载力,以保证产品在使用时不会出现断裂、变形等安全问题。
一般来说,塑料制品往往具有大型面板或外壳,因此在考虑承载力时应注意加强框架约束,以消除塑料制品的变形或脆性断裂。
3、环境适应性设计塑料制品在不同环境下都会有不同的表现,在设计时需要考虑到产品的使用场景和用途等因素。
例如,某些塑料制品的要求比较高,需要符合精度要求;而另一些型号的产品需要涉及强化和额外验收等工艺,以防水或防腐等方面进行特殊处理。
三、成型工艺1、成型材料选择在选择成型材料时需要考虑到其强度、可加工性等。
常见的塑料成型方法有吹塑、注塑、压缩成型和挤出成型等,而不同的方法可以满足不同的需求。
2、模具结构设计模具对于塑料成型过程至关重要,因此,模具的设计需要考虑到复杂性、成本、加工时间等因素。
塑料模成形件结构与尺寸设计

塑料模成形件结构与尺寸设计一、结构设计1.模具尺寸:模具尺寸的设计应考虑到产品的尺寸要求以及塑料材料的收缩率。
通常情况下,模具尺寸要比最终成型产品的尺寸大一些,根据不同的塑料材料,收缩率的大小也不同,一般在0.1%~2%之间。
2.分模方式:根据产品的外形和要求,选择合适的分模方式。
常见的分模方式有上模固定,下模活动、上模活动,下模固定,左右分模等。
分模方式要考虑到产品的形状、制造难度、模具结构以及成本等因素,力求分模平稳、生产效率高。
3.冷却系统:模具中的冷却系统对于塑料制品的质量和生产效率有很大的影响,应合理设计冷却水道的布置和尺寸。
冷却水道应尽可能地接近产品轮廓,以提高冷却效果。
同时,还要注意避免冷却不均匀导致的变形和缩短冷却时间,提高生产效率。
4.排气系统:在模具设计过程中,应考虑到塑料材料在模具中的充填和冷却过程中产生的气体需要及时排出。
排气系统的设计要尽可能地避免气泡和短针等缺陷的产生,提高产品质量。
5.料斗设计:料斗设计应合理布置料斗和喷嘴的位置,保证塑料材料均匀流入料斗中,避免堵料和喷嘴处的气泡产生。
同时,还要考虑到料斗与模具的连接方式,方便拆卸和清洁。
二、尺寸设计1.壁厚设计:产品的壁厚直接影响到成型产品的质量和性能。
壁厚过大会导致成型缩短和变形,壁厚过薄会导致产品强度不足。
在设计过程中,应根据产品的用途和要求,合理控制壁厚,提高产品的质量。
2.锁模力设计:锁模力是模具分模过程中所需的力量,应根据产品的大小、结构和材料的性质来确定。
锁模力过大会增加设备的负荷,锁模力过小会导致模具分模不完全。
3.滑动件设计:针对有滑动结构的成型件,应合理设计滑块的位置和形状,保证滑块流动灵活,防止在使用过程中卡死或损坏。
同时,在设计过程中要注意滑动件与模具的配合尺寸,以确保分模顺利。
4.拉伸设计:对于有需求的拉伸结构的成型件,应合理设置拉伸杆的位置和形状,保证拉伸过程平稳,防止拉伸不均匀导致的变形或拉断现象的发生。
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。
产品结构设计总结

产品结构设计总结结构篇塑料的外观要求:产品表⾯应平整、饱满、光滑,过渡⾃然,不得有碰、划伤以及缩孔等缺陷。
产品厚度应均匀⼀结构篇塑料的外观要求:致,⽆翘曲变形、飞边、⽑刺、缺料、⽔丝、流痕、熔接痕及其它影响性能的注塑缺陷。
⽑边、浇⼝应全部清除、修整。
产品⾊泽应均匀⼀致,表⾯⽆明显⾊差。
颜⾊为本⾊的制件应与原材料颜⾊基本⼀致,且均匀;• 需配颜⾊的制件应符合⾊板要求。
• 上、下壳外形尺⼨⼤⼩不⼀致,即⾯刮(⾯壳⼤于底壳)或底刮(底壳⼤于⾯• 壳)。
可接受⾯刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。
所以在⽆法保证零段差时,尽量• 使产品:⾯壳>底壳。
• ⼀般来说,上壳因有较多的按键孔,成型缩⽔较⼤,所以缩⽔率选择较⼤,• ⼀般选0.5%,底壳成型缩⽔较⼩,所以缩⽔率选择较⼩,⼀般选0.4%。
结构设计的⼀般原则:⼒求使制品结构简单,易于成型;壁厚均匀;保证强度和刚度;根据所要求的功能决定其形状尺⼨外观及材料,当制品外观要求较⾼时,应先通过外观造型在设计内部结构。
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,制品不以产⽣翘曲等变形。
应考虑塑料的流动性,收缩性及其他特性,在满⾜使⽤要求的前提下制件的所有转⾓尽可能设计成圆⾓或⽤圆弧过渡。
塑料件设计要点开模⽅向和分型线每个塑料产品在开始设计时⾸先要确定其开模⽅向和分型线,以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响;开模⽅向确定后,产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模⽅向⼀致,以避免抽芯减少拼缝线,延长模具寿命。
脱模斜度脱模斜度的要点脱模⾓的⼤⼩是没有⼀定的准则,多数是凭经验和依照产品的深度来决定。
此外,成型的⽅式,壁厚和塑料的选择也在考虑之列。
⼀般来讲,对模塑产品的任何⼀个侧壁,都需有⼀定量的脱模斜度,以便产品从模具中取出。
脱模斜度的⼤⼩可在0.2°⾄数度间变化,视周围条件⽽定,⼀般以0.5°⾄1°间⽐较理想。
塑料件结构设计要点
产品开发的结构设计原则:a、结构设计要合理:装配间隙合理,所有插入式的结构均应预留间隙;保证有足够的强度和刚度(安规测试),并适当设计合理的安全系数。
b、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性,尽量简化模具的制造。
c、塑件的结构要考虑其可塑性,即零件注塑生产效率要高,尽量降低注塑的报废率。
d、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。
e、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构,所谓模块化设计。
f、能通用/公用的,尽量使用已有的零件,不新开模具。
g、兼顾成本大略的汇总下结构中常见的问题注意点,期抛砖引玉,共同提高。
1、关于塑料零件的脱模斜度:一般来说,对模塑产品的任何一个侧面,都需有一定量的脱模斜度,以便产品从模具中顺利脱出。
脱模斜度的大小一般以0.5度至1度间居多。
具体选择脱模斜度注意以下几点:a、塑件表面是光面的,尺寸精度要求高的,收缩率小的,应选用较小的脱模斜度,如0.5b、较高、较大的尺寸,根据实际计算取较小的脱模斜度,比如双筒洗衣机大桶的筋板,计算后取0.15 ° ~0.2 °。
c、塑件的收缩率大的,应选用较大的斜度值。
d、塑件壁厚较厚时,会使成型收缩增大,脱模斜度应采用较大的数值。
e、透明件脱模斜度应加大,以免引起划伤。
一•般情况下,PS料脱模斜度应不少于 2.5 °~3°,ABS及PC料脱模斜度应不小于1.5 ° ~2°。
f、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取2° ~5°的脱模斜度,视具体的皮纹深度而定。
皮纹深度越深,脱模斜度应越大。
g、结构设计成对插时,插穿面斜度一般为1° ~3°(见后面的图示意)。
2、关于塑件的壁厚确定以及壁厚处理:合理的确定塑件的壁厚是很重要的。
塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求:包括零件的强度、质量成本、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求,一般壁厚都有经验值,参考类似即可确定(如熨斗一般壁厚2mm吸尘器大体为2.5mm),其中注意点如下:a、塑件壁厚应尽量均匀,避免太薄、太厚及壁厚突变,若塑件要求必须有壁厚变化,应采用渐变或圆弧过渡,否则会因引起收缩不均匀使塑件变形、影响塑件强度、影响注塑时流动性等成型工艺问题。
塑料制品的常见结构设计
塑料制品的常见结构设计随着现代产业的不断发展,塑料制品已经成为人们生活和工作中必不可少的一种材料。
它具有质轻、强度高、耐热、耐腐蚀等特点,广泛应用于机车、汽车、飞机以及家居用品、电子产品等领域。
而对于塑料制品的结构设计,其主要的目的在于提高产品的性能、延长使用寿命和增加产品的美观度。
本文将介绍一些常见的塑料制品结构设计方法及其应用。
一、拉伸设计拉伸设计一般用于塑料制品的生产过程中,通过设计塑料的拉伸流程,来改变塑料的分子结构,从而改变其性能和品质。
在拉伸设计中,良好的拉伸流程设计能够使塑料分子链得到整齐有序地排列,提高产品的强度和韧性。
例如,汽车和航空工业中用的塑料材料,通常都经过拉伸设计,以满足其强度、刚度、韧性的要求。
二、杆塞设计在塑料制品的生产过程中,杆塞设计通常用于改善产品的表面和内部质量。
对于塑料制品来说,其内部因为生产过程中加热和冷却的不均匀,可能会出现焊接痕迹、气泡、瑕疵等质量问题,杆塞设计则可通过加入杆塞,改善产品质量。
其设计原理为,通过计算产品内部的气流、温度等信息,确定塑料材料流动的方向、速度及压力等参数,以实现塑料内部的均匀化,达到优化产品内部结构的效果。
三、针轮设计针轮设计是一种常用于塑料制品挤压成型中的提高产品质量的方法。
它通过改善挤压过程中塑料流动的方向和速度,使得塑料分子链得到更加有序地排布,从而提高产品的强度和韧性。
其中,针轮是双螺杆挤出机的关键部件,在挤出过程中不断旋转,挤出材料。
针轮设计的核心在于,通过调节针轮的几何参数,使得塑料在针轮的作用下能够得到更充分的塑性变形和拉伸效应,达到优化材料微观结构的效果。
四、辊子设计辊子设计通常应用于塑料薄膜的生产过程中。
塑料薄膜是一种高强度、美观、防水、防镜面反射等重要用途的塑料制品,其质量关键在于生产过程中的辊子设计。
在辊子设计中,优秀的辊子设计能够使塑料薄膜表面均匀、色彩鲜艳、质地光滑。
其设计原理为,在制膜过程中,通过调整压力、速度和温度等参数,使辊子能够完全与塑料材料接触,并实现微观结构的改变,从而优化防水、防结霜以及降低声学反射等性能。
塑胶产品结构设计
塑胶产品结构设计要点1.胶厚(胶位):塑胶产品的胶厚(整体外壳)通常在0.80-3.00左右,太厚容易缩水和产生汽泡,太薄难走满胶,大型的产品胶厚取厚一点,小的产品取薄一点,一般产品取1.0-2.0为多。
而且胶位要尽可能的均匀,在不得已的情况下,局部地方可适当的厚一点或薄一点,但需渐变不可突变,要以不缩水和能走满胶为原则,一般塑料胶厚小于0.3时就很难走胶,但软胶类和橡胶在0.2-0.3的胶厚时也能走满胶。
2.加强筋(骨位):塑胶产品大部分都有加强筋,因加强筋在不增加产品整体胶厚的情况下可以大大增加其整体强度,对大型和受力的产品尤其有用,同时还能防止产品变形。
加强筋的厚度通常取整体胶厚的0.5-0.7倍,如大于0.7倍则容易缩水。
加强筋的高度较大时则要做0.5-1的斜度(因其出模阻力大),高度较矮时可不做斜度。
3.脱模斜度:塑料产品都要做脱模斜度,但高度较浅的(如一块平板)和有特殊要求的除外(但当侧壁较大而又没出模斜度时需做行位)。
出模斜度通常为1-5度,常取2度左右,具体要根据产品大小、高度、形状而定,以能顺利脱模和不影响使用功能为原则。
产品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度为宜,以便产品开模事时能留在后模。
通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度,其上下断差(即大端尺寸与小端尺寸之差)单边要大于0.1以上。
4.圆角(R角):塑胶产品除特殊要求指定要锐边的地方外,在棱边处通常都要做圆角,以便减小应力集中、利于塑胶的流动和容易脱模。
最小R通常大于0.3,因太小的R模具上很难做到。
5.孔:从利于模具加工方面的角度考虑,孔最好做成形状规则简单的圆孔,尽可能不要做成复杂的异型孔,孔径不宜太小,孔深与孔径比不宜太大,因细而长的模具型心容易断、变形。
孔与产品外边缘的距离最好要大于1.5倍孔径,孔与孔之间的距离最好要大于2倍的孔径,以便产品有必要的强度。
与模具开模方向平行的孔在模具上通常上是用型心(可镶、可延伸留)或碰穿、插穿成型,与模具开模方向不平行的孔通常要做行位或斜顶,在不影响产品使用和装配的前提下,产品侧壁的孔在可能的情况下也应尽量做成能用碰穿、插穿成型的孔。
塑料产品结构设计应注意事项
塑料产品结构设计应注意事项塑料产品的结构设计是塑料制品设计的重要环节,它直接影响产品的质量、性能和外观。
正确的结构设计可以提高塑料产品的使用寿命和安全性,并减少生产成本。
下面是塑料产品结构设计应注意的几个关键事项:1.应用环境和用途分析:在进行塑料产品结构设计之前,首先需要对产品的使用环境和用途进行认真的分析。
不同的应用环境和用途对产品的强度、耐腐蚀性、耐热性等性能需求会有所不同,因此设计时需要根据实际需求进行选择。
2.材料的选择:塑料产品结构设计中,材料的选择是至关重要的。
不同的塑料材料具有不同的性能和特性,例如聚乙烯具有良好的韧性和抗冲击性能,而聚丙烯具有较好的耐化学腐蚀性能。
设计时需要根据产品的使用要求选择合适的材料,并考虑材料的可加工性、成本和环境影响等因素。
3.结构强度设计:塑料产品的结构强度设计是保证产品正常使用的重要因素。
在设计结构时,需要考虑产品的受力情况,避免设计过程中出现应力集中或不均匀的情况,从而导致产品的损坏或失效。
可以通过合理的结构设计、增加加强件等方式来提高产品的强度和刚度。
4.注塑工艺考虑:塑料产品一般采用注塑工艺进行生产。
在结构设计时,需要考虑注塑工艺对产品的影响。
例如,需要合理设计产品的壁厚和收缩率,以保证产品能够正常注塑,并且在冷却过程中不会产生过多的变形或应力。
此外,还需要考虑模具的设计和制造,以提高产品的成型质量和生产效率。
5.考虑工装和装配:在进行塑料产品结构设计时,还需要考虑产品的工装和装配。
工装的设计应与产品结构相适应,并考虑成本、工艺和装配效率等因素。
此外,还需要考虑产品的装配方便性、可靠性和稳定性,以便提高产品的质量和生产效率。
6.外观设计:塑料产品的外观设计是吸引消费者注意的重要因素。
在进行结构设计时,需要考虑产品的外观要求,并合理安排产品的表面纹理、边角半径和接缝位置等细节,以提高产品的美观度和市场竞争力。
综上所述,塑料产品结构设计是塑料制品设计中至关重要的环节,它涉及诸多方面的因素,包括应用环境和用途分析、材料选择、结构强度设计、注塑工艺考虑、工装和装配、外观设计等。
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塑料零件结构设计总结Grail0922 **公司 摘要 随着公司的不断发展和产品的增加,为了造型的需要产品结构件中塑料零件用 的越来越多。
那么在具体设计塑料零件的结构时需要考虑哪些方面的问题?怎样合理地设计 塑料零件的结构?如何选择塑料零件的材料?壁厚选择多少合适?等等。
本文对这些具体问 题进行了详细的总结。
希望对大家在今后的设计中有所帮助并希望大家一起来补充完善。
关键词 塑料零件、壁厚、脱模斜度、加强筋、材料选择 1、零件的形状应尽量简单、合理、便于成型 1.1 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。
1.2 利用转换区的方法来防止突然的递变。
1.3 利用肋及浮凸物和铸空法使设计更合理。
1.4 转角处用圆弧过渡。
1.5 尽量让浮凸物与外壁或肋相连。
1.6 如果肋本身即与外壁间隔相当远,则最好加上角板。
2、零件的壁厚确定应合理 塑料零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 , 大型复杂的零件就难以充满型腔。
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 此制件设计时确定零件壁厚应注意以下几点: 2.1 在满足使用要求的前提下,尽量减小壁厚; 2.2 零件的各部位壁厚尽量均匀, 以减小内应力和变形。
不均匀的壁厚会造成严重的翘曲 及尺寸控制的问题; 2.3 承受紧固力部位必须保证压缩强度; 2.4 避免过厚部位产生缩孔和凹陷; 2.5 成型顶出时能承受冲击力的冲击。
下面是一些不合理壁厚的改进设计实例:塑件壁厚的设计比较 良 不良说明局部不可 过厚,否则 会产生缩陷 活缩孔。
热固性塑 料则交联不 完全,强 度降低。
良不良说明若因制件要求 ,需要不同壁 厚时,应逐渐 过渡,不可突 然加厚。
而且 厚度变化比不 应1:2如将金属之间 改用塑件时, 须注意将原来 实体的结构改 为薄壳结构, 以保证成形后 的外观质量如球类手柄, 不应做成实体, 应改为相对的 两件薄壳结构, 最后组成成为 一体总之,一般的原则就是能够利用最少的壁厚,完成最终产品所须具备的功能。
下表为一般 热塑性塑件和热固性塑件的厚度表。
热固性塑件的壁厚推荐值 塑件材料 小于 50 粉状填料的酚醛塑料 纤维状填料的酚醛塑料 氨基塑料 聚酯玻纤填料的塑料 聚酯无机物填料的塑料 塑件材料 尼龙 聚乙烯 聚苯乙烯 改性聚苯乙烯有机玻璃(372#)塑件外形高低尺寸 50~100 2.0~3 2.5~3.5 1.3~2 2.4~3.2 3.2~4.8 中型塑件推荐壁厚 1.5 1.6 1.6 1.6 2.2 1.8 1.75 1.8 2.3 2.5 1.6 2.4 1.6 2.3 大于 100 5.0~6.5 6.0~8.0 3.0~4 >4.8 >4.8 大型塑件推荐壁厚 2.4~3.2 2.4~3.2 3.2~5.4 3.2~5.4 4~6.5 3.2~5.8 2.4~3.2 2.5~3.4 3~4.5 3.5~6.4 2.4~3.2 3.0~6.0 3.2~5.4 3~4.5 0.7~2 1.5~2 1.0 1.0~2 1.0~2 小型塑件推荐壁厚 0.76 1.25 1.25 1.25 1.50 1.60 1.45 1.35 1.80 1.75 1.25 0.9 1.40 1.80热塑性塑件的最小壁厚及常用壁厚推荐值 最小壁厚 0.145 0.6 0.75 0.75 0.8 1.2 0.85 0.9 0.95 1.2 0.9 0.7 0.8 0.95硬聚氯乙稀 聚丙烯 氯化聚醚 聚碳酸酯 聚苯醚 乙基纤维素 丙烯酸类 聚甲醛 聚砜3、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、零件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: 各种材料推荐的脱模斜度 材料 聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙稀 ABS、尼龙、聚甲醛、氯化聚醚、聚苯醚、硬聚氯乙稀、聚碳酸酯、聚砜 聚苯乙烯、有机玻璃 热固性塑料 脱模斜度 30′~1° 40′~1°30′ 50′~2° 20′~1°在具体选择时,还应注意以下几个问题: 3.1 凡塑件精度要求高时,应采用较小的脱模斜度; 3.2 凡较高、较大的尺寸,应选用较小的脱模斜度; 3.3 塑件形状复杂的、不易脱模的应选用较大的脱模斜度; 3.4 塑件的收缩率大的应选用较大的斜度值; 3.5 塑件壁较厚时,会使成形收缩增大,脱模斜度应采用较大的数值; 3.6 如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边, 那么塑件的内表面的脱模斜度可选的比外表 面小; 反之, 要求脱模后塑件留在型腔内, 则塑件外表面的脱模斜度应小于内表面; 但, 当内外表面要求不一致时,往往不能保证壁厚的均匀; 3.7 增强塑件宜取大,含自润滑剂等易脱模塑料可取小; 3.8 取斜度的方向,一般内孔以小端为准,符合图样,斜度由扩大方向取得。
外形以大端 为准,符合图样,斜度由缩小方向取得,一般情况下,脱模斜度α不包括在塑件公差范 围内。
塑件的斜度4、强度和刚度不足可考虑设计加强筋 为满足零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 幅增加了零件的重量,而且易产生缩孔、凹痕等疵病,在零件设计时应考虑设置加强筋,这 样能满意地解决这些问题,它能提高零件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。
设置加强 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, 降低零件的韧性或影响 制件外观质量。
加强筋在塑料部件上是不可或缺的功能部份。
加强筋有效地如『工』字铁般增加产品 的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字铁般出现倒扣难于成型的形 状问题,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑料产品尤其适用。
此外,加强筋更可充当内 部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
加强筋一般被放在塑料产品的非接触面, 其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移 量的方向,选择加强筋的位置亦受制于一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。
加 强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局 部增加产品某部份的刚性。
要是加强筋没有接上产品外壁的话,未端部份亦不应突然终止, 应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问 题经常发生在排气不足或封闭的位置上。
而且因为缩水的问题, 筋骨的厚度不能大过平均壁 厚的厚度。
加强筋高度通常塑件为壁厚的 3 倍左右,并有 2~5 度的脱模斜度,与塑件壁的连 接处应用圆弧连接。
防止应力集中。
加强筋的厚度应为塑件平均壁厚的 0.5~0.7, , 如果太大, 容易产生瘪凹。
如果要设置多个加强筋,则分布应错开,防止破裂。
下图为推荐的加强筋截面尺寸:5、零件的所有的转角尽可能设计成圆角或者用圆弧过渡 圆角具有以下特点: 5.1 圆角可避免应力集中,提高制件强度 在零件的转角处易产生应力集中,在受力或受冲击、振动时会发生破裂,如果成型条 件不当或零件结构不合理, 则会产生很大的内应力, 特别容易产生应力开裂。
实验数据证明, 当圆角半径小于零件壁厚 0.3 倍时应力集中急剧增大, 当大于壁厚 0.8 倍时, 应力集中明显 变小。
5.2 圆角可有利于充模和脱模 对于一些流动性差的塑料或加入填料的塑料, 零件设计圆角尤为重要, 不仅可改善充 模性能,而且可提高零件使用性能。
5.3 圆角有利于模具制造,提高模具强度 零件上设计了圆角,模具的对应部位也呈圆角,这就增加了模具的坚固性,模具在淬 火或使用时不致因应力集中而开裂,因而也增加了模具的强度。
6、尺寸公差 影响塑料零件尺寸精度的因素很多而且十分复杂,归纳起来主要有以下几方面: 6.1 塑料原料本身的特性,一般结晶型和半结晶型的塑料的收缩率比无定型的大,范围也 宽,因此零件尺寸精度也就有差异。
6.2 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 等都会 影响成型收缩率的大小和波动范围。
6.3 模具的结构如分型面选择、浇注系统的设计、排气、模具的冷却和加热等以及模具的 刚度等都会影响零件尺寸精度。
6.4 模具在使用过程中的磨损和模具导向部件的磨损也会直接影响零件的尺寸精度。
因此 在制件设计中正确合理确定尺寸公差是非常重要的。
对于工程塑料制件、 尤其是以塑代钢的 制件,设计者往往简单地套用机械零件的尺寸公差,这是很不合理的,许多工业化国家都根 据塑料特性制定了塑料零件尺寸公差。
我国也于 1993 年发布了 GB/T14486-93 《工程塑料 模塑塑料件尺寸公差》,设计者可根据所用的塑料原料和零件使用要求,根据标准中的规定 确定零件的尺寸公差。
大部分的塑料成形品皆能维持相当紧密之尺寸公差,除了高收缩性的材料之外如 PE, PP,Nylon,POM,EVA 及软质 PVC,其收缩率达到 2%至 3%,而一般热塑性制品的商业许可 公差为±0.5%。
所以对于这些高收缩性材料必须指定较大之容许公差方行,因为其尺寸公 差很难藉模具设计予以补救。
产品设计者在选定尺寸公差时要考虑使用之塑料材料、产品形状及将来之使用条件等。
随着公差的严格要求, 其制造加工精度与模具价格亦相对提高, 所以产品设计者于图面上记 入公差时,要审慎的设定适用于此公差的使用条件。
因此,产品设计者所设定之总公差应该 包含了使用条件和环境条件下的尺寸变化。
塑料零件除了尺寸公差以外, 对于一些精密成形更须考虑形状公差, 因为浇口的种类和 位置或是模具温度调节系统决定,皆须根据这些资料来设计。
7、塑料零件材料的选择原则 7.1 塑胶材料的适应性 7.2 塑料制品的使用性能 7.3 塑料制品的使用环境 7.4 塑料的加工性能 7.5 塑料原料的来源 下面是一些常用材料的特性 ABS 用途: 玩具、机壳、日常用品 特性: 坚硬、不易碎、可涂胶水,但损坏时可能有利边出现。
PP 用途: 玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子 特性: 有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。
用途: 软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具 特性: 柔软、坚韧而有弹性。
POM 用途: 机械零件、齿轮、杠杆、家电外壳特性: 耐磨、坚硬但脆弱,损坏时容易有利边出现 Nylon 用途: 齿轮、滑轮 特性: 坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。