分析塑件结构工艺
注塑件设计要点——结构设计
注塑件设计要点利用注塑工艺生产产品时，由于塑料在模腔中的不均匀冷却和不均匀收缩以及产品结构设计的不合理，容易引起产品的各种缺陷：缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边。
为得到高质量的注塑产品，我们必须在设计产品时充分考虑其结构工艺性，下面结合注塑产品的主要结构特点分析避免注塑缺陷的方法。
2.1 开模方向和分型线每个注塑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。
2.1.1 开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、击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。
2.1.2 例如：保险杠的开模方向一般为车身坐标χ方向，如果开模方向设计成与χ轴不一致，则必须在产品图中注明其夹角。
2.1.3 开模方向确定后，可选择适当的分型线，以改善外观及性能。
2〃2 脱模斜度2.2.1 适当的脱模斜度可避免产品拉毛。
光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。
2.2.2 适当的脱模斜度可避免产品顶伤。
2.2.3 深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料密度强度。
2.3 产品壁厚2.3.1 各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5～4mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。
2.3.2 壁厚不均会引起表面缩印。
2.3.3 壁厚不均会引起气孔和熔接痕。
2.4 加强筋2.4.1 加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。
2.4.2 加强筋的厚度必须小于产品壁厚的1/3，否则引起表面缩印。
2.4.3 加强筋的单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。
2.5圆角2.5.1 圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。
2.5.2 圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。
2.5.3 设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。
注塑成型工艺实例
1.塑件结构及工艺分析图1是我公司开发的某冰箱上的门控开关盒零件，门控开关盒用于固定门控开关，是冰箱上的可见外观件，要求外表面光亮美观，无外观缺陷，材料为ABS，乳白色，一模多腔，采用HT-500注射成型机生产。
从产品结构上分析，塑件外形为长方形盒状，大小尺寸适中，壁厚均匀，成型的难点在于一是普通浇口难以成型，二是塑件两侧面分别有三处侧凹槽需要侧向抽芯。
要实现一模多腔，合理的模具结构和布局及抽芯机构的合理选择是简化模具结构，降低模具成本的关键所在。
2.棋具结构分析和确定根据产品的工艺分析，结合现有设备和产品外观要求及从产品的生产效率和经济性能考虑，模具采用一模四腔进行设计。
分型面选在D-D处。
根据产品形状，若采用侧浇口进料，会造成塑件进料不平衡，远离浇口的一侧不易成型，且产品边沿处会留有浇口痕迹，为保证产品外观质量和考虑到进料均匀平衡及便于成型，模具采用点浇口进料，双分型面结构。
若两侧面的抽芯均采用斜导柱抽芯，会造成模板尺寸外形增大，加工成本增大。
为使模具外形紧凑，节省模具空间，减小模具外形尺寸，充分利用现有设备，一侧的大长方形凹槽采用斜导柱外侧抽芯，另一侧的两个小方形凹槽采用斜滑块内侧抽芯来实现，从而达到简化模具结构，减小模具外形的目的。
产品分位置布置如图2所示3.模具结构及工作过程模具工作过程：当模具开启时，在拉钩的作用下，型腔板随动模板一起运动，模具沿Ⅰ-Ⅰ面分型，同时开模力通过斜导柱作用于侧滑块，驱动侧滑块在动模板上的导滑槽内作侧向移动，完成长方凹槽的侧向抽芯动作。
当型腔板运动到型腔板中孔的台肩与拉杆导柱的台肩相碰时，型腔板不动，模具沿Ⅱ-Ⅱ面分型。
当模具开启到终点位置时，在型芯包紧力的作用下，塑件被留在了动模一侧，注射机推动顶出机构运动，顶出板带动斜滑块及顶杆同时向前运动，斜滑块完成两个方凹槽的内侧抽芯，顶杆将塑件顶出。
闭模时，斜导柱带动侧滑块恢复至原位。
至此，一个工作循环结束。
4.模具关键部位的设计4.1浇注系统设计浇注系统的设计，应考虑到进料均衡，为保证各腔的充注压力始终保持一致，流道的布置采用平衡进料的方式，采用点浇口进料，使熔体流动均匀，填充迅速，不仅可以便于成型，提高塑件的成型质量，而且可以有效降低翘曲变形。
模具设计-塑件的结构工艺性
一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 1～2级。
三、塑件的几何形状
1.塑件的壁厚 （1）塑件壁厚设计原则：
①满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚； ②能承受推出机构等的冲击和振动； ③制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度； ④保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚； ⑤满足成型时熔体充模所需的壁厚，见P74表3.14、3.15 ；
二、塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
1.塑件的尺寸
（1）塑件的尺寸是指塑件的总体尺寸。 （2）塑件的尺寸受下面两个因素影响：
①塑料的流动性（大而薄的塑件充模困难） ②设备的工作能力（注射量、锁模力、工作台面）
2.塑件的精度
（1）塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度， 即所获塑件尺寸的准确度。 （2）影响塑件尺寸精度的因素:
塑件公差等级的选用见P70表3.10。
（3）塑件尺寸精度的确定（续）
对于塑件上孔的公差可采用基准孔，可取表中数值冠以（＋）号。 对于塑件上轴的公差可采用基准轴，可取表中数值冠以（－）号。 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。
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
2．塑料原料选择方法：
使用环境： 不同的温度、湿度及介质条件、不同的受力类型选择不同的塑料；
使用对象： 使用塑料制品的国别、地区、民族和具体使用者的范围、国家不同，其
标准规格也不同。
按用途进行分类： 按应用领域分类，如汽车运输工业用、家用电气设备用、机械工业用、
建筑材料用、宇航和航空用等；按应用功能分类，如结构材料、低摩擦擦 材料、受力机械零件材料、耐热、耐腐蚀材料、电绝缘材料、透光材料等。
塑件成型工艺
塑件成型工艺一．塑件工艺分析此塑件为锥齿轮，经分析选用PC为原料，PC是一种无定型，无臭，无毒，高透明的无色或微黄色热塑性工程材料，具有优良的物理机械性能，特别是耐冲性优异；拉伸强度，弯曲强度，压缩强度高；儒变形性小，尺寸稳定，具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，尺寸稳定性，电性能和阳燃性，可在-6℃—12℃下长期使用，无明显熔点，在220℃—230℃虽熔融状态，由于分子键纲性大，树脂熔体粘度大，吸水率小，收缩率小，尺寸精度高，尺寸稳定性好，膜薄透气性小，属于自燃性材料；对光稳定，但不耐紫外光，耐候性好，耐油，耐酸，不耐强碱，氧化性酸及胺，酮美，溶于氧化氢类和芳香族溶剂，长期在水中易引起水解和开裂，缺点是因抗癌强度差，容易产生开裂，抗溶性差，耐磨性欠佳，用于玻璃纤维增强PC可克服上述缺点，使PC具有更好的力学性能，更好的尺寸稳定性，更小的成型收缩率，并可提高耐药性，降低成本。
1 .塑料材料成形性能使用PC注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑料对型芯的包紧力较大，故塑料应采用较大的脱模斜度。
在正常情况下，壁厚、熔料温度对收缩率的影响教小；若要求塑件精度高时，模具温度可控制在50°c ~60°c，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60°c ~80°c；PC比热容低，速化效率高，凝固也快，固成形周期短；另外熔体黏度较高，使PC制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。
PC的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。
PC 易吸水，使塑件表面出现斑痕、云纹等。
成形加工前应进行干燥处理。
在正常的成形条件下，PC制品的尺寸稳定性较好。
2. 塑件材料的应用PC在机械工业上用来制造齿轮，泵叶轮，轴承，把手，管道，电机锥齿轮，仪表壳，仪表盘，水箱锥齿轮，蓄电池槽，冷藏库和冰箱衬里等；汽车工业上用PC制造汽车挡泥板，扶手，热空气调节管道，加热器等，还可以用PC夹层板制作小轿车车身；PC还可以用来制作水表壳，纺织器材，电器零件，文教体育用品，玩具，电子琴及收录机壳体，食品包装容器，农药喷雾器及家具等。
水杯的塑件结构工艺性分析
水杯的塑件结构工艺性分析
针对水杯的塑件结构，其工艺性分析主要包括以下几个方面：
1.材料选择：水杯塑料件的材料选择对工艺性影响很大，要考虑其熔体流动性、热稳定性、耐久性等特性。
通常选择聚乙烯、聚丙烯、ABS、PVC等塑料材料。
2.模具设计：水杯塑件的模具设计要考虑到结构复杂程度、尺寸精度、成型效率等因素，以确保生产出的产品具有稳定的尺寸和质量。
同时，设计时还要注重模仁布置、冷却系统等工艺细节。
3.注塑工艺：注塑工艺参数包括模温、射出速度、射出压力、保压时间等。
不同的塑料材料和产品要求会对这些参数产生影响，需要根据实际情况进行调整以保证质量和速度。
4.后处理工艺：水杯塑件在成型后需要进行后处理，包括精修、气孔处理、油漆喷涂等环节。
这些工艺都需要有相应的技能和经验，对于成品质量和外观效果的影响也很大。
总之，对于水杯塑件结构工艺性的分析需要综合考虑材料、模具设计、注塑工艺和后处理等多个方面。
这些因素的优化与协调可以大大提高产品的生产效率和质量，降低不良率和生产成本。
塑件结构工艺性分析
塑件结构工艺性分析一、材料选用塑料是目前广泛应用于各行各业的一种材料，其在结构设计中的应用也越来越广泛。
材料的选择对塑件的结构工艺性有着重要影响。
首先，要考虑塑件的使用环境和功能要求。
例如，如果塑件需要承受较大的载荷和压力，就需要选择具有较高强度和刚度的材料。
如果塑件需要抗紫外线或耐高温，就需要选择具有耐候性或耐高温性能的材料。
其次，要考虑材料的加工性能。
不同的塑料在加工过程中有着不同的性能，如流动性、收缩率、熔体粘度等。
这些性能会直接影响到塑件的成型效果和尺寸稳定性。
最后，要考虑成本和可持续发展。
选择成本较低且可回收再利用的材料有助于降低生产成本和减少环境污染。
二、结构设计塑件的结构设计要考虑到材料的特性和加工工艺的要求，以确保塑件在生产加工过程中能够顺利进行。
首先，要合理设计塑件的形状和尺寸。
过于复杂的形状和过小的尺寸会增加成型难度，导致成型效果不佳。
同时，还应保证塑件的结构设计符合模具的规范要求，以便于模具的设计和制造。
其次，要考虑到塑件的组装和装配工艺。
例如，对于需要进行拼装的塑件，要确保其接口的设计合理，以便于拼装完成后的塑件具有足够的稳定性和可靠性。
最后，还应考虑到塑件的成型和冷却等工艺要求。
合理设计成型孔、冷却孔和浇口等结构，有利于塑件的快速成型和降低成型过程中的内应力，从而提高产品质量和生产效率。
三、加工工艺塑件的加工工艺包括模具设计、塑料注射成型、相关配套工艺等，其中模具设计是塑件结构工艺性的重要环节。
首先，模具的设计和制造要符合塑件的结构设计要求。
模具的结构应简单、密封性好、易于脱模，以便于塑件的成型和脱模。
其次，要根据不同材料的特性确定合适的注射工艺参数。
不同材料的熔体粘度和流动性不同，因此注射温度、注射压力和注射时间等参数需要进行合理调整，以确保塑件的成型效果和尺寸稳定性。
最后，要对塑件进行后续处理。
例如，塑料件常常需要进行去毛刺、修边、抛光、喷涂等处理，以提高产品的表面质量和装饰效果。
注塑件的工艺结构设计
筋与柱子联合使用
柱子基本设计守则
自攻螺钉柱 通过预制孔自钻出螺纹实现胶壳的结合，下图为常用自攻螺
钉及预制孔的选择参照供参考：
加强筋基本设计守则
加强筋有效地增加产品的刚性和 强度而无需大幅增加产品截面面 积
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 的支节部份的作用很大。
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，末端部 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 。
聚碳酸酯(PC) 0.95
1.80
2.30 3.00~4.50
有机玻璃 (PMMA)
0.80
2.20 4.00~6.50
壁厚基本设计守则
图例
图例
出模角基本设计守则
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。如左图。
加强筋一般的设计
加强筋基本设计守则
长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易，加强筋的两边必须 加上出模角（1~5 °）以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产 品的位置必须加上圆角以消除应力过份集中的现象，圆角的设计 亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。
加强筋基本设计守则
为防止缩水缺陷及保证加强筋强度，加强筋的宽度一般取壁厚的 1/2～2/3；
具体的咬花深度而定，一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用的 要求出模角。咬花深度越深，脱模斜度应越大.推荐值为 1°+H/0.0254°(H为咬花深度）. 插穿面和枕位面斜度一般为1°~3°。
注塑件结构工艺性
抽芯机构及避免: 产品设计时要考虑模具摆杆设计的强度和摆出行程 塑件的变形 产品壁厚要均匀，加强筋；模具顶出布置合理； 注塑工艺调整 （模具温度，冷却时间等）。 产品标识 注塑件精度 模具零件强度 产品设计R角，避免直角 ；避免细小台阶，尖角等；摆杆处结构设计
表面缩印 圆角 1 减小产品（模具）应力，增加强度 2 便于模具加工 3防止产品伤手 圆角可能会影响分型面，产品结构设计时必须考虑
抽芯机构及避免：产品设计时要考虑模具摆杆设计的强度和摆出行程 塑件的变形 产品壁厚要均匀，加强筋；模具顶出布置合理； 注塑 工艺调整（模具温度，冷却时间等）。 产品标识 注塑件精度 模具零件强度 产品设计R角，避免直角 ；避免细小台阶，尖角等；
结构设计实在无法避免注塑缺陷时，尽可能让缺陷 发生在产品的隐蔽部位。
产品事例
波轮洗衣机面架
开模方向
855-assembly1.prt mianjia_930_stp.prt
根据产品外观造型
分型面 ： 根据产品外观质量要求和产品成型后出模（模具）需要来确定 脱模斜度 1 斜度与开模方向一致 2 外观面斜度大，以防拉伤 零件壁厚 壁厚大于2.5mm (ABS流动性不如PP) 加强筋 加强筋的厚度必须小于产品壁厚的1/3(或者局部减薄处理）否则引起表面缩印 圆角 1 减小产品（模具）应力，增加强度 2 便于模具加工 3防止产品伤手
产品事例
微波炉门盖
开模方向：根据产品外观造型
分型面 ：根据产品外观质量要求和产品成型后出模（模具）需要 来确定滑块处R角对分型面影响 脱模斜度：在不影响产品使用的情况下，斜度大便于脱模， 加强筋 ：提高强度，减少变形 ，增加局部强度（螺钉柱等） 抽芯机构及避免 ：滑块和摆杆。许多地方增加方孔，便于模具上 下对碰，减少摆杆抽芯机构，产品设计时要考虑摆杆摆出方向和 摆出行程以避免造成模具二次顶出。 塑件的变形 ：产品壁厚要均匀，加强筋；模具顶出布置合理； 注塑工艺调整（模具温度，冷却时间等）。 产品标识 螺钉柱：螺钉柱尺寸最好为整数，便于维修 模具零件强度：摆杆强度，对碰镶件等强度，产品设计R角，避 免直角 避免细小台阶，尖角等
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教案8
授课内容
任务3分析塑件结构工艺
3.1任务引入3.2知识链接3.2.1塑件设计基本原则
3.2.2设计塑件结构
授课形式
讲授
授课班级
模具1011
授课时间
2012年9月11日第2周第5、6节上课地点公1104年月日
第周第节
教学目的
能合理确定塑件的精度，并能对尺寸标注转化，掌握塑件设计基本原则。
讲授
听讲
1-2分钟
（空白处不够填写可增加页）
教学目标
能力目标
知识目标
素质目标
1.能合理确定塑件精度，并按国家标准标注塑件尺寸公差；
2.会分析塑件结构的工艺性。
1.熟悉塑件尺寸公差的使用方法及相关规定；
2.掌握塑件结构设计原则。
树立正确的工作态度，培养团队协作精神，具有较好的学习新知识的能力。
任务案例
以灯座塑件和电流线圈架为载体，分析其结构工艺性能是否合理，对塑件的结构不合理的地方进行改进，合理设计塑件结构。
提出问题
学生代表回答问题
3-5分钟
2
任务引入
以灯座塑件和电流线圈架为载体，分析其结构工艺性能是否合理，对塑件的结构不合理的地方进行改进，合理设计塑件结构。
讲授、提问
听讲、发言
2-3分钟
3
讲授内容
3.2知识链接
3.2.1塑件设计基本原则
1.塑件的尺寸和精度
(1)塑件尺寸
(2)塑件的尺寸精度
模具行业通常按“入体原则”，轴类尺寸标为单向负偏差，孔类尺寸标为单向正偏差，中心距尺寸标为对称偏差。
教具
多媒体、黑板
作业布置
查阅与本章节知识有关的资料。
教学后记
教学方案设计
序号
步骤
教学内容
教师活动
学生活动
时间分配
备注
1
复习提问
1.压注成型原理、工艺过程、特点及应用。
2. 挤出成型原理、工艺过程、特点及应用
3. 中空成型、真空成型、压缩空气成型的原理及特点
4. 选择灯座塑件成型方式与成型工艺的任务实施
2.塑件的表面质量及表面粗糙度
3.塑料制件的形状
4.脱模斜度
5.壁厚
讲授、多媒体演示、提问
听讲、提问、发言
80分钟
4
归纳总结
1.塑件的尺寸和精度的概念
2.入体原则
3.塑件设计基本原则（塑件的表面质量及表面粗糙度、塑料制件的形状、脱模斜度、壁厚）
讲授、提问
听讲、发言
3-5钟
5
作业布置
查阅与本章节知识有关的资料。
重点难点及解决方法
重点：模具入体原则，塑件形状基本原则
难点：塑件形状基本原则
参考资料
1.屈华昌..塑料成型工艺与模具设计[M].北京：机械工业出版社，2006
2.李学锋.塑料模具设计与制造[M].北京：机械工业出版社，2010
3.高汉华廖月莹.塑料成型工艺与模具设计[M].大连：大连理工大学出版社，2007