塑料产品结构设计-----第二章 塑件的收缩
塑料件筋位避免缩水设计

塑料件筋位避免缩水设计在塑料制品的生产过程中,可能会出现塑料件缩水的问题。
塑料件缩水是指在射出成型过程中,塑料件的尺寸发生缩小。
这种现象会导致产品尺寸不准确,甚至无法满足设计要求,给后续加工和使用带来困扰。
因此,在设计塑料件时,需要采取一些策略来避免或减少塑料件的缩水现象。
首先,为了避免塑料件缩水,我们需要了解造成塑料件缩水的原因。
塑料件缩水主要是由于塑料在冷却过程中发生收缩。
塑料在加热过程中会膨胀,达到熔融状态后进入模具,但在冷却过程中会发生收缩,导致尺寸变小。
这种收缩现象受多个因素的影响,如塑料的种类、成型工艺、模具结构等。
一种常用的减少塑料件缩水的方法是通过调整塑料件的设计。
首先,在设计时应尽量选择收缩率较低的塑料材料,如聚丙烯、聚乙烯等。
这些材料的收缩率相对较低,可以减少塑料件的缩水现象。
其次,在设计时应尽量避免选择容易发生收缩的形状,如壁厚不均匀、尺寸过大或过小等。
其次,在塑料件的具体结构设计中,可以采用一些措施来减少收缩。
首先,可以在设计中考虑合理的圆角设计。
圆角的设置可以减少应力集中,从而减少塑料件收缩的可能性。
其次,尽量避免在塑料件中设置内部孔洞或是壁厚突变。
这些特殊结构容易引起塑料件的收缩现象,应尽量避免使用。
此外,在塑料件中设置流道或温度控制系统,可以改变塑料的流动状态和冷却速度,从而减少收缩现象。
除了在设计时采取一些策略来减少塑料件缩水,我们还可以在加工过程中进行一些控制来避免缩水现象。
首先,可以通过合理的注塑参数来控制塑料件的冷却速度。
冷却速度的控制对减少塑料件的缩水非常重要。
在注塑过程中,可以通过调整冷却时间、冷却介质和冷却方式等参数来控制塑料件的冷却速度。
其次,可以通过添加一些填充剂来改变塑料件的物理性质,从而减少塑料件的收缩。
填充剂能够改变塑料的热膨胀系数和收缩率,从而减少塑料件收缩的可能性。
综上所述,塑料件缩水是塑料制品生产中常见的问题,但通过合理的设计和加工控制,可以减少或避免塑料件缩水现象的发生。
塑胶件通用结构设计

Rev.A
P17
壁厚:
壁厚影响收缩
Rev.A
P18
壁厚:
Rev.A
壁厚影响收缩
前后模温度差异大时,冷却效率所影响,冷面先收缩,但很快固化,收缩量 固定,但热面缓慢收缩,分子有较长时间重排,收缩量会更大,所以产品会 向热的一面弯曲(产品各处温度差 大于10 ̊C以上)
P19
Rev.A
壁厚:
壁厚影响收缩
PC 6485 UL.pdf
P25
肋骨:
肋骨厚度:
Rev.A
P26
Rev.A
肋骨:
肋骨厚度推荐值:
高光泽面, 可以选择更薄的厚度: <1.5mm, 厚度推荐值 <=1.0mm, 等于壁厚
P27
Rev.A
肋骨:
加强筋厚度与塑件壁厚的关系:
P28
肋骨:
薄壁肋骨问题:
-难填充 -靠近浇口比远处更难填充 -当壁厚在填充时,薄壁滞流冻结
圆角加大,应力集中减少。 内圆角R <0.3T----应力剧增。 内圆角R >0.8T----几乎无应力集中
Rev.A
P33
肋骨:
常见加强肋设计:
Rev.A
P34
肋骨:
常见加强肋设计:
Rev.A
P35
肋骨:
常见加强肋设计:
Rev.A
P36
肋骨:
常见加强肋设计:
Rev.A
P37
Rev.A
肋骨:
Rev.A
P2
Rev.A
壁厚:
壁厚的影响: 机械性能,感观,模塑性,成本
- 壁厚的选择是各方面的平衡 *强度 VS 减轻重量 *耐久性 VS 成本
塑胶产品结构设计要点

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。
塑胶产品结构设计规范

8.文件类型(4)1.品质体系类文件2.环境和职业安全体系类文件3.社会责任体系类文件文件编号版本编号 1生效日期2010-11-04 (盖受控印章处)产品二部塑胶产品结构设计规范制订申请部门会签批准产品中心运管计划处品质管理部销售中心工程部制造中心资材中心产品二部塑胶产品结构设计规范版本编号 1本页码第5 页共6页水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。
若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。
下图可供叁考:2、转角准则壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,以免冷却时间不一致。
冷却时间长的地方就会有收缩现象,因而发生部件变形和挠曲。
此外,尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中,集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。
较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应力集中的因素,且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。
下图可供参考之用:根据产品要求,塑件材料主体壁厚不少于1.6mm。
下表为常用材料壁厚选择供参考:表6.1.2-1 常用塑胶材料的壁厚选择塑胶种类最小壁厚小型件壁厚中型件壁厚大型件壁厚ABS 0.75 1.25 1.6 3.2~5.4防火ABS 0.75 1.25 1.6 3.2~5.4PA66+玻纤0.45 0.75 1.6 2.4~3.2PMMA 0.8 1.5 2.2 4~6.5透明PC 0.95 1.8 2.3 3~4.5塑胶产品结构设计规范版本编号 1本页码第8 页共6页塑件的装配方式和实现手段,是必须在设计初期就要做出规划的环节,否则会影响到整个项目结构的实现性,甚至影响到PCB Layout和ID造型。
目前二部的塑胶外壳常用装配方式有三种:一、超声溶接:通过高频振动把能量传递到焊区,实现胶壳的融合。
适用于体型小、成型结构简单、料厚比较均匀、不需要拆卸的塑件件,但不适用于容易受超声影响的同材质塑件本体上装配有其他小件的结构,譬如开关结构、活动插脚结构等,容易在超声时造成小件和本体的熔接,活动功能无法实现。
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结构设计注意事项1、塑料产品开发的结构设计原则⑴、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。
⑵、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。
⑶、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。
⑷、考虑便于装配⽣产(尤其和装配不能冲突)。
⑸、塑件的结构尽可能采⽤标准、成熟的结构,所谓模块化设计。
⑹、能通⽤/公⽤的,尽量使⽤已有的零件,不新开模具。
⑺、兼顾成本。
2、材料的选取⑴、ABS:⾼流动性,便宜,适⽤于对强度要求不太⾼的部件(不直接受冲击,不承受可靠性测试中结构耐久性的部件),如内部⽀撑架(键板⽀架、LCD⽀架)等。
还有就是普遍⽤在电镀的部件上(如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等)。
⽬前常⽤奇美PA-757、PA-777D等。
⑵、PC+ABS:流动性好,强度不错,价格适中。
适⽤于作⾼刚性、⾼冲击韧性的制件,如框架、壳体等。
常⽤材料代号:拜尔T85、T65。
⑶、PC:⾼强度,价格贵,流动性不好。
适⽤于对强度要求较⾼的外壳、按键、传动机架、镜⽚等。
常⽤材料代号如:帝⼈L1250Y、PC2405、PC2605。
⑷、POM具有⾼的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较⼩的蠕变性和吸⽔性、较好的尺⼨稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。
常⽤于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等,常⽤材料代号如:M90-44。
⑸、PA坚韧、吸⽔、但当⽔份完全挥发后会变得脆弱。
常⽤于齿轮、滑轮等。
受冲击⼒较⼤的关键齿轮,需添加填充物。
材料代号如:CM3003G-30。
⑹、PMMA有极好的透光性,在光的加速⽼化240⼩时后仍可透过92%的太阳光,室外⼗年仍有89%,紫外线达78.5%。
机械强度较⾼,有⼀定的耐寒性、耐腐蚀,绝缘性能良好,尺⼨稳定,易于成型,质较脆,常⽤于有⼀定强度要求的透明结构件,如镜⽚、遥控窗、导光件等。
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,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。
塑胶产品结构设计
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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。
塑料成型工艺与模具设计习题(机工屈华昌)
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塑料成型工艺与模具设计习题(机工屈华昌)塑料成型工艺与模具设计机械工业出版社屈华昌习题集第一章绪论1-1 塑料成型在工业生产中有何重要地位? 1-2 简述塑料成型技术的发展趋势? 1-3 塑料模具是如何分类的?1-4 课程学习的基本要求是什么? 第二章塑料成型基础知识2-1 按照聚集态结构(分子排列的几何特点)的不同,聚合物可分为哪几类?各类的特点是什么?2-2 说明线性无定形聚合物热力学曲线上的θb θg θf θd的定义,解释在恒力作用下无定形聚合物随着温度的升高变形程度的变化情况,并指出塑料制件使用温度范伟和塑料制件温度范围.2-3 什么是牛顿流体?写出牛顿流动定律(即牛顿流变方程),并指出其特征. 2-4 什么是非牛顿流体?写出非牛顿流体的指数定律,指出表观的含义. 2-5 热固性聚合物与热塑性聚合物的流变行为有什么不同?2-6 分别写出压力损失�Sp在圆形截面及扁槽的通道内流动(服从指数定律)的表达式,并分析影响�Sp的因素.2-7 线型结晶型聚合物的结晶对其性能有什么影响?2-8 聚合物在注射和压注成型过程中的取向有哪两类?取向的原因是什么? 2-9 什么是聚合物的降解?如何防止降解?2-10 塑料一般有哪些成份组成?各自起什么作用? 2-11 塑料是如何进行分类的?2-12 什么是塑料的计算收缩率?塑件产生收缩的原因是什么?影响收缩率的因素有哪些?2-13 什么是塑料的流动性?影响流动性的因素有哪些?2-14 测定热塑性和热固性塑料的流动性分别使用什么仪器?如何进行测定? 2-15 什么是热固性塑料的比容和压缩比?比容和压缩比的大小表征是什么? 第三章塑料制品设计成型原理及工艺3-1 分别阐述柱塞式注射机和螺杆式注射机成型原理. 3-2 叙述注射成型的工艺过程.3-3 注射成型工艺参数中的温度控制包括那些?如何加以控制? 3-4 注射成型过程中的压力包括哪两部分?一般选取范围是什么? 3-5 注射成型周期包括哪几部分?3-6 压注成型与压缩成型相比较,在工艺参数的选取上有何区别? 3-7 详细阐述热塑性挤出成型的工艺过程.3-8 绘出有台阶的通孔成型的三种形式结构见图. 3-9 塑料螺纹设计要注意那些方面? 3-10 嵌件设计时应注意那几个问题?3-11 塑料制件的公差等级精度及公差数值是如何确定的? 第四章注射模具的基本结构与分类4-1 注射模按其各部件所起的作用,一般由哪几部分结构组成?4-2 点浇口进料的双分型面注射模,定模部分为什么要增设一个分型面?其分型距离是如何确定的?定模定距顺序分型有哪几种形式? 4-3 点浇口进料的双分型面注射模如何考虑设置导柱?4-4 斜导柱侧向分型与抽芯机构由那些零部件组成?阐述斜导柱固定在定模、侧型芯滑块安装在动模的侧向分型与抽芯机构注射模的工作原理. 4-5 阐述斜滑块侧向分型与抽芯注射模的工作原理. 4-6 带有活动镶件的注射模设计时应注意那些问题?4-7 设计注射模时,应对那些注射机的有关工艺参数进行校核? 第五章注射模具设计5-1 分型面有哪些基本形式?选择分型面的基本原则是什么?5-2 多型腔模具的型腔在分型面上的排布形式有哪两种?每种形式的特点是什么?5-3 在设计主流道的浇口套时,应注意哪些尺寸的选用?浇口套与定模座板、定模板、定位圈的配合精度分别如何选取?5-4 分别绘出轮幅式浇口内侧进料和端面进料的两种形式,并标注出浇口的典型尺寸。
塑胶产品结构设计规范
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8.
文件类型(4)
社会责任体系类文件
(盖受控印章处
二、锁螺钉紧固:自攻螺钉通过预制孔自钻出螺纹实现胶壳的结合。
适用于需要经常拆
注:有部分AC座的F尺寸和G尺寸没有,则胶壳结构应根据具体AC座而设计。
6.1.7 SR配合尺寸设计
6.1.8 PCB的装配设计
一、支撑PCB的骨位设计(适配器类)
1、为防止缩水缺陷及保证强度,骨位的宽度一般取壁厚的1/2~2/3;
2、为了PCB铜箔面元件免剪脚,骨位高度至少为2.5mm,当产品有绝缘片和散热片屏蔽时,
避免跌落等外力作用,受到破坏;
避免超声后断裂。
导光胶配合部分上下面需加C角,、下表为目前敝司现有导光胶的料号和图纸,以供设计时优先选择:
+0.00/-0.05mm,铭牌有方向性“防呆”设计,长*宽尺寸的公差为+0.20/-0.00mm。
进胶口的设计
进料方式应容易剪除,产生的结合线避免影响外观,进胶口处避免产生气纹等。
替他注意事项
充电器的AC输入部分(AC 五金PIN +外壳下盖的安规部分)需满足相关安规尺寸
常用胶料的性能和用途。
注塑产品结构设计准则
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产品结构设计准则--壁厚篇基本设计守则壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。
一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。
从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期”冷却时间〔,增加生产成本。
从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性,大大削弱产品的刚性及强度。
最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。
在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。
太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。
对一般热塑性塑料来说,当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm时,产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高於0.01mm/mm时,产品壁厚的改变则不应超过。
对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热,形成废件。
此外,纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。
不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm。
此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。
这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。
若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。
平面准则在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。
厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表面在浇口凝固後出现收缩痕。
更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。
若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。
下图可供叁考。
产品结构设计-塑料件讲解

5.2 柱子的拔模及高度:柱子高度大于10mm时,通常都用司筒顶出,所以其拔模斜度可 以取得很小或0度。可以把内孔取为0度,外表面取为0.25度。柱子高度小于10mm时 ,模具上可能用镶件,拔模斜度可以把内孔取0.5度,外表面取1度。如希望能调整高度, 请在图上标明,要求模具加工时,考虑调整高。一般清况下,M3自攻螺钉柱的高度不 要大于30mm,太高了柱子的司筒针容易被胶流冲弯变形
密封好,装饰缝小,美观,适合小型结构,对大零件易显缝。
通用塑胶零件设计
7.1.3 止口形式3) 手感稍差,适合较大型零件,有利于遮盖前后壳尺寸的误差。
7.1.4 止口形式4) 外观漂亮,装饰缝可大可小,密封很好(可加密封条),要求壁厚较大,模具结构复杂。
7.1.5 前后壳间的扣位设计 在塑胶件的设计中,为了简化装配,少打螺钉,可利用塑胶的弹性设计扣位,扣位的形式
通用塑胶零件设计
5.5 预埋螺柱的选择使用:如果需要经常拆装,或需要维修 的地方,需要使用预埋(热 压)螺柱,用普通螺钉来代替自攻螺钉, 热压或预埋螺母后胶柱不得有开裂或溢胶现 象。
5.5.1 预埋螺柱与塑胶件联接的开裂问题: 由于预埋螺柱冷确时的尺寸变化与塑胶件的收缩值相差太大,会使预埋螺柱的周围产
减少塑料零件装配时所需的动作
利用塑料零件的弹性设计特殊的机构
产品结构设计基础教程

塑料塑胶的定义塑胶在日常生活中的应用越来越广泛,已经逐渐取代了部份的金属、纸、木质品。
所谓塑胶,是由分子量非常大的有机化合物组成或由以其为基本成分的各种材料,以热压力等使之具有流动性而成形为最终的固体状态者,称之为塑胶。
塑料是以合成树脂为主要成分,加入或不加入其他添加剂而制成的一种人工材料,塑料的主要成分是合成的或者天然的高分子化合物,即聚合物。
合成树脂即聚合物,添加包括填充剂、着色料、增塑料、稳定剂、润滑剂等。
合成树脂决定塑料的定型(热塑性或热固性)和主要性能,如机械性能物理性能化学性能电性能等。
合成树脂在塑料中的比例一般不低于40%。
塑胶的通性比重轻(比重为0.9~2),坚固耐用,是良好的绝缘体,耐蚀性强,且不生锈,成形容易、生产率高,原料丰富、价格低,色彩鲜明,着色容易,主要原料为煤、石油等化工产品。
塑胶的分类1.热塑性塑胶(thermo Plasties)是指可以多次重复加热变软、冷却结硬成形的塑料,其耐热性较差它又可分为结晶形与非结晶形,结晶是指分子规则地排列集成。
2.热固性塑胶(thermosething Plasties)在加热时起初会被软化而具有一定的可塑性,但随着加热的进行,塑胶中的分子不断化合,最后固化成型,也不熔于熔剂的物质。
按用途又可分为通用塑料,工程塑料,热塑性弹体。
通用塑料:一般作为非结构性材料使用,其产量大价格相对低廉性能一般,多用于制作日用品,如:PE、、PP、PVC、PS、PMMA、EVA等。
工程塑料:泛指一些具有能制造机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料。
其机械性能、电气性能,对化学环境的耐受性,对高温、低温耐受性等方面都具有较优异的特点,能在工程技术上替代某些金属如铜、铝、锌、部份合金钢或其他材料使用,常见的有ABS、PA、PC、POM、PMMA、PU、PSU、PPO、PTFE等,其中前四种发展最快,为国际上公认的四大工程塑料。
热塑性弹体即指橡胶。
为满足某些特别的塑料,加强现有的性能,降低成本等需要,近年来产生的一些掺混工程聚合物,PC/ABS、PC/PBT、PPO/PS。
塑料收缩率的取值原则
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塑料收缩率的取值原则1.对收缩率范围较小的塑料,可按收缩率的范围取中间值。
2.对收缩范围较大的塑料品种,应根据塑件的形状,特别是壁厚来确定塑料的收缩率,壁厚大的取大值壁厚小的取小值3.塑件的各部份尺寸的收缩率是不同的,特别是对收缩范围大的塑料,壁厚(径向)方向的尺寸与高度方向尺寸的收缩率应取不同的值4.对收缩量很大的塑料,可按材料的供应部门提供的收缩率图表来确定收缩率,也可根据类似塑料及相应的成型工艺条件来进行估算,对精度要求较高的塑件应留有修模余量。
螺纹与齿轮的设计1.塑件的螺纹直径不宜过小,外螺纹的公称直径不应小于4;内螺纹公称直径不小于2;螺纹的螺距不小于0.7MM,2.螺孔的始端有0.2-0.8的台阶孔,末端不小于0.2MM,螺纹的始端和末端的形式要有过渡,不能直接断开。
建议至少留1MM(随着螺纹直径加大而加长。
3.轮缘最小宽度t1为齿高t的3倍;轮毂外径D1最小应为轴孔径的1.5到3倍;轮毂宽度和轴径约等为宜。
4.注意齿轮的收缩控制,由于收缩原因,一般只适合相同材料的齿轮啮合工作。
5.嵌件应有倒角以利于塑料成型67.单分型面磨具又称两板式磨具,双分型面又称三板式磨具,三板式磨具不常用于大型塑件或是流动性较差的塑料成型。
注射模具的设计步骤1.设计前的准备工作(塑件说明书,技术要求,成型工艺,生产数量,交货期及价格)2.制定成型工艺卡(产品的概况,使用原料概况,注塑机的参数,注射压力和行程简图,成型条件。
)3.结构设计(型腔数目,分型面,型腔布置方案,浇注系统,脱模方式,调温系统结构,凹模和型芯的固定方式,排气形式,分型面的选择:1.塑件外形的最大轮廓处,能顺利脱模2.保证塑件精度要求3.满足外观4.便于模具加工5.减少成型面积,降低锁模力6.增强排气效果7.使侧抽芯较短分流道常用梯形,半圆,圆形3比1长度约1到1.5毫米1.由成型收缩率波动引起的塑件尺寸误差一般要求控制在塑件尺寸公差的1/3内2.模具成型零件制造公差在IT7-IT8之间,成型零件制造公差占塑件尺寸公差的1/33.小件塑件的成型零件的磨损可取塑件公差的1/6,大型件取小值4.成型零件的安装误差(过盈配合无此项)。
面向制造和装配的产品设计-第二部分-塑胶件的设计
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圆角的设计 零件应力集中系数
五、塑胶件设计--脱模斜度
决定脱模斜度的因素:脱模斜度一般取1~2°;收缩率较大的塑胶件脱模斜度较大;尺寸精度要求较高的特征处取较小脱模斜度:公模侧脱模斜度小于母模侧以利于脱模;壁厚较厚时,成型收缩大,取较大脱模斜度;咬花面与复杂面取较大脱模斜度;玻纤增强塑料取较大脱模斜度;零件某些平面因为功能需要可以不设置脱模斜度,但模具则需设计侧抽芯结构,模具结构复杂,成本高:在零件功能和外观等允许情况下,零件脱模斜度尽可能取大;脱模斜度的大小与方向不能影响零件的功能实现。脱模斜度的大小和方向不能影响零件的功能实现:
在允许的情况下,可以通过U形槽、零件表面断差的设计以及表面咬花等方式来掩盖塑胶件表面缩水
支柱壁厚处或加强筋壁厚处局部去除材料(我国台湾地区称之为“火山口”),可以大幅降低零件外观缩水的可能性,“火山口”设计会在一定程度上降低支柱或加强筋的强度。
离浇口越远处,越容易产生表面缩水。对于零件重要外观表面对表面缩水要求高的区域,可以合理设计浇口的位置使其靠近该区域,减小缩水。同时,浇口的位置应使得塑胶熔料从壁厚处流向壁薄处。若熔料从壁薄处流向壁厚处,壁薄处首先冷却凝固,壁厚处表面很容易产生缩水,内部则容易产生气泡。
面向制造和装配的产品设计塑胶件的设计
目录
一、定义与特性二、分类三、材料四、塑胶件设计零件壁厚避免尖角脱模斜度加强筋的设计支柱的设计孔的设计提高塑胶件强度的设计提高塑胶件外观的设计降低塑胶件成本低设计注塑模具可行性设计塑胶件的装配卡扣装配卡扣的设计机械固定,自攻螺钉超声波焊接塑胶件DFMA检查表
五、塑胶件设计--定义与特性
五、塑胶件设计--提高塑胶件强度的设计
塑料笔筒模具设计

第一章塑料的工艺分析由于零件图中标注该笔筒的材料是PC,所以有:PC属于热塑性塑料。
(热塑性塑料—在特定的温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。
)PC的性能:综合性能较好,无毒,化学稳定性好,耐水、油等;吸水性较小,透光率很高,介电性能良好。
PC的用途:适于制作传递中、小负荷的零部件;因PC无毒无味,可以制造医疗器械,小型日常用品等;因透光率较高,可制造大型灯罩、门窗玻璃等等透明制品。
PC是非结晶型的线型结构的高聚物。
PC的塑件脱模斜度:型腔 35ˊ~1º型芯 30ˊ~50ˊ综合上述条件,又根据常用热塑性塑料的成型条件,可知PC材料的特性如下1:表1-1 PC材料的特性缩写密度(g/mm3)计算收缩率(%)注射压力(Mpa)适用注射机类型PC 1.19~1.22 0.5~0.6 60~100 螺杆、柱塞式均可第二章注射机的选用塑料的种类很多,其成形的方法也很多,有注射成形、压缩成形、压注成形、挤出成形、气动与液压成形、泡沫塑料的成形等,其中前四种方法最为常用。
其中,注射成形所用模具称为注射成形模具,简称注射模。
注射模主要应用于成形热塑性塑料,因此根据对零件的分析,该PC材料的塑料笔筒用注射成形为最佳。
另外,注射模区别于其他塑料模的特点是:模具先由注射机合模机构合紧密,然后,由注射机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内,经冷却或固化定型后,开模取出塑件。
因此,注射模可一次成形出外形复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料制件,对笔筒的外观有精美、无明显毛刺等要求的情况下,应用注射成形可以很好的达到工艺要求。
注射成形所用的设备是注射机。
2.1 注射机类型的选择根据对塑件的分析,可选用XS-Z-60型热塑性塑料注射机。
该型号的注射机螺杆直径为φ38,所以,应在模具的动模座板上加工出一个大于该直径(例如:φ40)的孔,以便顶出用。
2.2 注射部分的选择2.2.1 注射压力的校核:p公≥p注装订线122(Mpa) ≥60~100(Mpa)p公—注射机的最大注射压力(Mpa);p注—塑件成型所需的实际注射压力(Mpa);2.2.2 前端的孔和球:D2=D1+(0.5~1)(mm)=4+0.5=4.5(mm)R2=R1+(1~2)(mm)=12+1=13(mm)D2—模具流道入口直径(mm);D1—喷嘴注口直径(mm);R2—模具浇注套球面半径(mm);R1—喷嘴球面半径(mm);2.3 合模部分的选用2.3.1 A1=πR2=3.14x0.0462=0.007A2=2x0.26x0.02=0.03锁模力的校核:F锁≥K损p注A1A2500000≥0.67x100000000x0.007x0.03=14070F锁—注射机的额定锁模力(N);p注—塑件成型所需的实际注射压力(Pa) ;K损—注射压力到达型腔的压力损失系数,一般取0.34~0.67;A1—浇注系统在分型面上的投影面积(m2);A2—塑件在分型面上的投影面积(m2);经计算,锁模力合格。
塑件结构设计时要考虑的要点
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塑件结构设计时要考虑的要点塑件结构设计时要考虑的要点1 形状:塑件的几何形状应尽可能保证有利于成型的原则,即在开模取塑件时尽可能不采用复杂的瓣合分型和侧抽芯,为此塑件的内外表面形状要尽量避免旁侧凹陷部分,否则使模具结构复杂,模具成本提高,还会在分型面上留下毛边。
2 脱模斜度:由塑料冷却后会产生收缩,会使塑件紧紧包住模具的型芯或型腔的凸起部分,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具有足够的脱模斜度。
3 壁厚:设计塑件时要求壁厚具有足够的强度和刚度,脱模时能承受脱模机构的冲击和振动,装配时能承受紧固力以及运输中不变形或损坏。
在模塑成型工艺上塑件的壁厚不能过小,否则熔融塑料在模具型腔中的流动阻力加大,尤其是形状复杂和大型塑件,成型困难,塑件壁厚过大,不便造成用料过多而增加成本,而且会给成型工艺带来一定的困难,如会增长塑化及冷却时间,生产效率降低,此外还会造成气泡、缩孔、凹痕、翘曲等缺陷。
有了合理的壁厚还应力求同一塑件上各部分的壁厚尽可能均匀,否则会因硬化或冷却速度不同而引起收缩力不一致,结果在塑件同产生内应力,致使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂等缺陷。
4 加强筋:单用增加壁厚来提高塑件的强度会造成材料的浪费,还会给工艺上带来缺陷,一般采用加强筋使塑件壁厚均匀,既节约塑料,又提高强度,还可避免气泡、缩孔、凹痕、翘曲变形等缺陷。
在布置加强筋时,应避免或减少塑料局部集中,否则会产生缩孔,气泡。
为了增加塑件的强度及刚性,加强筋以设计得矮一些、多一些为好,加强筋之间的中心距应大于两倍的壁厚,另外加强筋的壁厚应比主体壁厚薄一些,以免加强筋部位产生缩影。
5 支承面:以塑件的整个底面作为支承面是不合理的,因塑件稍许翘曲或变形就会使底面不平,通常采用的是边框支承或底脚(三点或四点)支承。
6 圆角:带有尖角的塑件,会在尖角处产生应力集中,影响塑件强度,同时还会出现凹痕或气泡,影响塑件外观质量。
塑料外观件防缩水变形的结构设计
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塑料外观件防缩水变形的结构设计摘要:随着社会的进步,家电业的日益发展,人们对家电的质量和外观要求也不断提高。
而在家电的生产过程中经常会遇到塑料外观件的缩水变形课题。
要有效地解决这个课题需要对家电的部件设计进行深入的研究,而本文对塑料外壳缩水变形问题的分析主要是从两方面来进行,即成型的特点和缩水变形的成因,然后从结构设计方面提出一系列的对应措施和方法。
关键词:家电;塑料外壳;缩水变形;结构设计前言目前家电产品的外壳材料主要是塑料,例如丙烯腈、聚丙烯、聚苯乙烯和三元共聚物。
采用塑料材料做外壳是因其有明显的优点:复杂的构件可以一次成型、可以批量生产,生产效益非常显著。
然而,在实际的操作中,塑料外壳存在缩水变形的问题。
要想有效解决塑料外壳缩水变形的问题,就需要从结构设计方面入手。
1.分析塑料外壳缩水变形的现象和原因1.1壁厚的缩水由于塑料的固有特性,在注塑成型冷却后,会存在一定程度收缩的情况。
塑料外壳的收缩变形主要在厚壁的外表面产生凹痕,对大制件而言,外壳翘曲的现象更为常见,例如外观平直且面积大的加湿器外壳翘曲变形,多柱子结构的风扇底座表面缩水变形等。
塑料材料由于其体积存在收缩的特性,导致厚壁处表面的原料出现拉入的现象。
因此,成品表面就会出现凹陷的痕迹。
对成品外观面而言,缩水是最为常见的不良现象,而且主要发生在壁厚处。
实践证明,如果注塑压力出现下降,收缩的机率就会增大。
1.2外壳的局部缩水在外壳变形中,最常见的是外壳件内部结构特征引起的变形,例如螺丝柱、加强筋和支座等引发的外表面缩水变形。
其原因主要是外壳局部壁厚不均匀,导致壁厚且大区域的冷却收缩时间延长。
在冷却的过程中,这些部位会对周围的壁面产生拉扯的内应力,使局部存在缩水的情况而导致了凹痕的生成。
而材料的选择也非常重要,实践经验表明,外壳材料选用收缩率高的PP比选用收缩率低的ABS或HIPS更难控制缩水变形的情况。
然而,尽管在结构特征设计方面的要求比较高,但是PP具有明显的成本优势,对外观质量没有特别要求的外壳制件一般也会采用PP代替ABS、HIPS注塑成型。
k8003聚丙烯收缩率
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k8003聚丙烯收缩率1.引言1.1 概述概述部分要对整篇文章的主题进行简要介绍,即聚丙烯收缩率。
以下是概述部分的内容:概述聚丙烯是一种重要的合成材料,具有许多优异的性能和广泛的应用。
其中,聚丙烯的收缩率作为一个关键的物性参数,在聚丙烯产品的生产和应用过程中起着重要的作用。
聚丙烯的收缩率是指在加工过程中,聚丙烯材料在冷却后的尺寸缩小程度。
本文将重点探讨聚丙烯收缩率的相关内容。
首先,我们将介绍聚丙烯的基本性质,包括其化学结构、物理性质等方面的特点。
其次,我们将详细讨论聚丙烯收缩率的定义和测量方法,以便更好地了解和评估聚丙烯材料的变形行为。
最后,我们将分析影响聚丙烯收缩率的主要因素,并探讨聚丙烯收缩率在不同领域的应用及其意义。
通过本文的阐述,我们旨在提高对聚丙烯收缩率的认识,并为相关行业提供参考和指导。
聚丙烯收缩率的研究不仅对于生产和制造过程的改进具有重要意义,还对于保证聚丙烯制品的性能和质量具有重要的实际应用价值。
深入了解聚丙烯收缩率的特性和变化规律,有助于我们更好地利用这一材料,实现其在各行各业的广泛应用。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以编写如下:文章结构部分将介绍本文的组织结构和各章节内容的概述。
本篇长文按照以下结构进行组织和展开:第一部分是引言。
这一部分将在第一章中进行介绍。
首先,我们将给出一个概述,简要介绍聚丙烯收缩率的基本概念和重要性。
然后,我们将介绍整个文章的结构,以便读者能够清晰地了解各章节的内容和安排。
最后,我们将阐明本文的目的,即通过对聚丙烯收缩率的研究和分析,探讨其影响因素和应用领域。
第二部分是正文。
这一部分将通过第二章进行详细阐述。
首先,我们将介绍聚丙烯的基本性质,包括其化学结构、物理性质和化学性质等方面的内容。
然后,我们将详细解释聚丙烯收缩率的定义,并介绍几种常用的测量方法,如热量法、光学法和维氏硬度法等。
通过对这些测量方法的比较和分析,我们将使读者对聚丙烯收缩率有更全面的认识。
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第二章 塑件的收缩
塑件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。
%1000
0⨯-=L L L S (2- 1) 式中S ——收缩率;
L 0——室温时的模具尺寸;
L ——室温时的塑件尺寸。
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,塑件的收缩率增大。
但温度升高熔料的密度增大,收缩率反又减小。
两者同时作用的结果一般是,收缩率随温度的升高而减小。
(3) 模具温度。
通常情况是,模具温度越高,收缩率增大的趋势越明显。
(4) 成型时间。
成型时保压时间一长,补料充分,收缩率便小。
与此同时,塑料的冻结取向要加大,制品的内应力亦大,收缩率也就增大。
成型的冷却时间一长,塑料的固化便充分,收缩率亦小。
(5) 制品壁厚。
结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加,而非结晶型塑料中,收缩率的变化又分下面几种情况:ABS 和聚碳酸酯等的收缩率受壁厚的影响小;聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加;硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。
(6) 进料口尺寸。
进料口尺寸大,塑件致密,收缩便小。
(7) 玻璃纤维等的填充量。
收缩率随填充量的增加而减小。
表2-1、表2-2、表2-3为常用塑料的成型收缩率。