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。

当壁厚有较大的差别时，应抽取厚的部位，力求平均化。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，假设引起强度或装配的问题，能够增加骨位或凸起去解决。假如厚壁难以幸免，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有用的方法确实是设计加强筋，而不是简单的增加壁厚的方法。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，还能防止和幸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。

关于容器类的制品，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平均，一样制品间隙〔单边〕如下：

（1）

（2）

（3）规那么按钮直径φ≦15mm的活动间隙〔单边〕0.1~0.2mm；规那么按钮直径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、其它原那么

〔1〕依照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，能承担较大的力，模具设计时易保证温度平稳，制品不易产生曲翘变形。

〔3〕设计制品时应考虑塑料的流淌性、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。如以下图：

碰穿会阻碍溶胶的流淌性

〔4〕 在保证制品性能和使用要求的情形下，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

制品的尺寸第一受到塑料的流淌性的限制。在一定的设备和工艺条件下，流淌好的塑料能够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耀量、锁模力和模板尺寸限制。 2、制品的精度

阻碍塑料制件尺寸精度的因素要紧有以下几方面： 〔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阻碍成型收缩率的大小和波动范畴。

有利于塑料的流淌性

不利于塑料的

流淌性

〔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、模具的冷却和加热等以及模具的刚度等都会阻碍制件尺寸精度。

〔4〕、模具的老化：模具在使用过程中的磨损和模具导向部件的磨损也会直截了当阻碍制件的尺寸精度。

产品设计者在确定尺寸公差时要考虑以下方面：

〔1〕、应依照制件的使用要求和塑料材料的特性合理确定制件的尺寸公差。

塑料原料本身的特性，一样结晶型和半结晶型的塑料的收缩率比无定型的大，范畴也宽，因此制件尺寸精度也就有差异。大部分的塑料成形品皆能坚持相当紧密之尺寸公差，关于高收缩性的材料如PE，PP，Nylon，POM，EVA及软质PVC，必须指定较大之容许公差方行，因为其尺寸公差专门难藉模具设计予以补救。

〔2〕、不能简单地套用机械零件的尺寸公差

关于工程塑料制件、专门是以塑代钢的制件，设计者往往简单地套用机械零件的尺寸公差，这是专门不合理的，许多任务业化国家都依照塑料特性制定了塑料制件尺寸公差。我国也于1993年公布了GB/T14486－93 «工程塑料模塑塑料件尺寸公差»，设计者可依照所用的塑料原料和制件使用要求，依照标准中的规定确定制件的尺寸公差。先确定用什么样的塑料，塑件尺寸大小，公差等级，查表得到公差范畴。