汽车塑料件的设计要求 57页PPT文档
塑料件设计要求
3.4.8 塑件上孔的设计
孔与孔的距离，孔边至塑件边缘距离 应不小于孔径。固定用孔因承受较大负荷，可 设计周边增厚来加强。如图3-23所示。
塑件的最小壁厚应满足的条件： *保证塑件的使用时的强度和刚度。 *使塑料熔体充满整个型腔。 塑件壁厚过小，则塑料充模流动的阻力 很大，对于形状复杂或大型塑件成型较困难。 塑件壁厚过大，则不但浪费塑料原料， 而且还给成型带来困难，尤其降低了塑件的 生产率，还给塑件带来内部气孔、外部凹陷 等缺陷。 所以正确设计塑件的壁厚非常重要。壁 厚取值应当合理。
1、塑件上螺纹成型可用以下三种成型方法 ①模具成型 ②机械加工制作 ③在塑件内部镶嵌金属螺纹构件。 2、模塑螺纹的性能特点： ①模塑螺纹强度较差，一般宜设计为粗牙螺纹。 ②模塑螺纹的精度不高，一般低于GB3级。
3.5.3 模塑螺纹的结构设计
由模具的螺纹成型机构对应获得三种结构 型式的模塑螺纹。它们是整圆型螺纹、对拼型螺 纹和间断型螺纹。
以成型侧孔和凸凹结构为例。比较两种 方案，从而选择优良的设计方案。
3.3 形状和结构设计
3.3.1 形状
图3-1a所示塑件在取出 图3-2a所示塑件的内侧
模具前，必须先由抽芯机 有凸起，需采用由侧向抽
构抽出侧型芯，然后才能， 芯机构驱动的组合式型芯，
取出模具结构复杂。
模具制造困难。
图3-1b侧孔形式，无需 图3-2b避免了组合式型 侧向型芯，模具结构简单。 芯，模具结构简单。
3.3 形状和结构设计
3.3.2 结构设计
汽车注塑件(塑料件)设计时需要遵循的14个基本原则
（2）拔模角和高度 通常，筋的拔模角在1-1.5度，最小不能小于0.5度，否则会导致零件脱模困
难。越高的筋顶部往往很薄，导致注塑过程中难以充满也就失去了筋的意义。筋 的顶端厚度一般不低于1毫米，高度一般为零件壁厚的2.5-3倍。当然也会有例外， 需要具体分析。
0.5 deg min 筋厚
Байду номын сангаас
1 min 壁厚
D min D min
塑料件中的柱销也是我们常用到的结构，主要用于提供连接和定位。 • 设计要点：
（1）像筋的设计一样要考虑拔模角度、出模方向、根部厚度与基本壁厚的比 例等。
（2）另外，我们还有一个相互矛盾的问题需要考虑。一方面，我们希望销柱 的厚度（B）尽量薄些，以防止表面出现缩痕。另一方面，我们希望其厚度能厚 一些，以增加结构强度。最终，我们要根据产品结构和材料等综合分析确定。
塑料件翻边结构十分重要，它能够明显提高制件的结构刚度控制变形，是很 有用的结构，我们设计时必须尽量考虑增加翻边结构。 • 设计要点：
（1）翻边的厚度应该与基本壁厚一致。 （2）考虑到零件花纹，我们对翻边的拔模角度有特殊的要求，一般在3-6度之 间。但是不同的花纹会有不同的要求，设计时应根据花纹要求及制造和质量要求 选择适当的拔模角。
P/L P/L
8 有许多种类型的花纹可以用于零件表面的装饰。我们设计时需要针对不同的
花纹选择合适的设计结构。 • 设计要点：
（1）拔模角—总的规则是每增加0.025毫米的花纹深度，需要增加至少1度的拔 模角。关于花纹和拔模角需要设计者和花纹供应商共同检查和确认，并得到 OEM的认可。
（2）翻边—对于翻边结构，花纹和拔模角的关系是最突出的。翻边结构就需 要一定的脱摸角度，以便零件从模具内移出。越长的翻边需要越大的脱模角度， 越深的花纹，也需要越大的脱模角度。如果不注意这点就会产生零件脱模困难， 甚至擦伤零件花纹表面。
汽车塑料件设计要求
二、壁厚均一的设计原则
• 在确定壁厚尺寸时，壁厚均一是一个重要原则。 该原则主要是从工艺角度以及由工艺导致的质量 方面的问题而提出来的。均匀的壁厚可使制件在 成型过程中，熔体流动性均衡，冷却均衡。壁薄 部位在冷却收缩上的差异，会产生一定的收缩应 力，内应力会导致制件在短期之内或经过一个较 长时期之后发生翘曲变形。 • 塑料件最通用料厚是2.5mm，大件适当增加，小件 减小，强烈建议通过增加翻边及加强筋的方式而 不是增加料厚来保证零件强度； PP塑料的壁厚范 围是0.6—3.5mm。
② 受模具活动部分影响的尺寸 b，如图所示，它是 指可活动的模具零件共同作用所构成的尺寸。例 如壁厚和底厚尺寸；受动模零件、定模零件和滑 块共同影响的尺寸。
塑料件连接结构
塑料件的螺钉连接1：
簧片螺母连接，应用于板类零件与塑料件之间的 连接；
板类零件与塑料件之间 大量使用簧片螺母连接
塑料件的螺钉连接2：
②模具
• 对于小尺寸的塑料件，模具的制造误差占塑料公 差的1/3。
• 与模具上运动的零件有关的塑件尺寸，其精度较 低。
• 模具上浇注系统和冷却系统设计不当，会使成型 塑件的收缩不均匀。 • 脱模系统的作用力不当，会使被顶出塑件变形。
③塑件结构
• 塑料件壁厚均匀一致，形体又对称，可使 塑件收缩均衡。提高塑料件的刚性，如加 强筋的合理设置或采用金属嵌件，能减小 塑件翘曲变形，都有利于提高塑件精度。
塑料螺母连接；应用于板类零件与钣金件之间的 连接。（钣金件方孔开口7*7）
板类零件与钣金件 之间大量使用塑料 螺母连接
塑料件的螺钉连接3：
自攻螺钉柱及螺钉沉台的连接；应用于机壳类塑 料件之间的连接；
机壳类塑料件通过自 攻螺钉柱及螺钉 沉台连接
塑料件的设计要求及电镀要求
塑料件的设计要求1、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。
2、塑料件设计要点2.1、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。
2.2、脱模斜度•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。
•适当的脱模斜度可避免产品顶伤，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。
2.3、产品壁厚•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。
一般摩托车的塑料厚度为3±0.2mm。
•壁厚不均会引起表面缩印，引起气孔和熔接痕。
2.4、加强筋，加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。
应避免筋的集中，否则引起表面缩印。
•加强筋的厚度一般为壁厚的1/3－1/2。
•筋与筋之间的距离大于4倍壁厚。
•筋的高度小于3倍壁厚。
•加强筋的单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。
2.5、圆角•圆角一般取0.5 1.5倍壁厚。
•圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。
•圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂•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。
2.6、孔的设计•孔的形状应尽量简单，一般取圆形。
•孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。
汽车一般塑料件设计标准
汽车一般塑料件设计标注标准1 主题内容与适用范围本标准规定了汽车一般塑料件通用技术条件。
本标准适用于汽车一般塑料制品，本标准不适用于已有公司产品标准的特殊塑料零件（如转向盘等）。
2 引用标准GB 8410 汽车内饰材料的燃烧特性GB 4457.3 机械制图字体QC/T 15 汽车塑料制品通用试验方法QCn 29017 汽车模制塑料零件的未注公差尺寸的极限偏差汽车塑料件耐振动试验方法汽车非金属材料零件人工耐候性试验方法汽车非金属材料零件曝露试验后外观评价方法汽车塑料件耐湿性试验方法汽车塑料件耐溶剂试验方法汽车塑料件耐冲击试验方法汽车塑料件耐摩擦色牢度试验方法汽车塑料件色差试验及评价方法汽车非金属制品检验一般规则3术语工矿特性码---一组由大写的汉语拼音字母和阿拉伯数字组成的表示塑料零件安装位置、使用工矿及特殊要求的分类码。
4零件分类及工矿特性码构成根据塑料零件的安装位置、使用工矿、特殊要求，对零件进行分类，并以工矿特性码定义。
工矿特性码构成4.2.1 装车位置根据零件在车上的位置处分为四类，分别用大写汉语拼音字母表示。
具体规定如下:A ——车身内部零件B ——车身外部零件C ——发动机舱内零件D ——底盘上零件4.2.2 光照根据零件的光照情况分为两种，用一位阿拉伯数字表示，具体规定如下：0 ——不受阳光照射1 ——受阳光照射4.2.3 温度根据零件的温度工况分为四种，用一位阿拉伯的数字表示，具体规定如下：0 ——温度不高工况，如门里板堵盖、轮罩、座椅调节手柄等。
1 ——较高温度工况，如仪表板下挡板、开关固定板、保险杠、灯圈、车门户板等。
2 ——高温工况，如仪表板上部零件、烟灰缸等。
3 ——特高温度工况4.2.4 特殊限定零件有特殊性能要求时，增加特殊限定码，特殊限定码由一位或一组大写汉语拼音字母组成。
具体规定如下：T ——装饰性：用于有装饰性要求的内饰及外装件F ——阻燃性：用于有阻燃要求的内饰件S ——冲击性：用于受冲击作用的零件，冲击性分为三种，具体规定如下：S ——普通冲击S1 ——中冲击S2 ——高冲击4.3 工况特性码在图样上的标注例：仪表板中下挡板ABS-AI该零件安装在车身内部（位置码为A），受阳光照射（光照码为1），在较高温度工况下工作（温度码为1），属内饰件（增加T），有阻燃要求（增加F），有抗中等冲击要求（增加S1）、其工况特性码为：AIITFSI 在图样材料中标注： ABS—AI EQC—300—93AIITFSI EQC—302—945 技术要求5.1 一般规定5.1.1 一般塑料零件必须符合本标准，并严格按经过规定程序批准的图样及有关技术文件制造。
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汽车塑料件设计要求
• 在确定壁厚尺寸时，壁厚均一是一个重要原则。 该原则主要是从工艺角度以及由工艺导致的质量 方面的问题而提出来的。均匀的壁厚可使制件在 成型过程中，熔体流动性均衡，冷却均衡。壁薄 部位在冷却收缩上的差异，会产生一定的收缩应 力，内应力会导致制件在短期之内或经过一个较 长时期之后发生翘曲变形。
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汽车塑料件设计要求
• 前述的避免应力集中以及刚性设计的一些 措施，也都有助于防止或者降低制件的变 形。此外，设计时考虑防止产品变形，在 形状上进行规避。
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汽车塑料件设计要求
③口字形结构、T 形结构以及工字梁结构， 与矩形截面的实心结构比较，这种结构既 能节省材料，又不降低刚性。
•④圆锥体结构，相对圆柱体结构，这种结构 能承受很大的压缩载荷，弯曲稳定性好。
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汽车塑料件设计要求
⑤双壁结构，有不少工艺可成型具有双壁结 构的制件，这种结构的制件有较高的刚性 、冲击韧性和抗弯能力。
0.6 以后，曲线趋于平缓，由此可知，内圆角之
半径应至少为壁厚的一半，最好为壁厚的0.6-
0.75。
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汽车塑料件设计要求
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汽车塑料件设计要求
（1）几何形状的改变
• 薄壳状的平板制件，将其表面设计成波纹 形、瓦楞形、拱形、球形、抛物面，其刚 性比同样重量的平板要高得多
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汽车塑料件设计要求
塑料件设计ppt课件
精选ppt
37
3.5.3 模塑螺纹的结构设计
由模具的螺纹成型机构对应获得三种结构 型式的模塑螺纹。它们是整圆型螺纹、对拼型 螺纹和间断型螺纹。
整圆螺纹是由完整的螺纹型腔或螺纹型腔 或螺纹型芯成型出来，螺纹表面光滑无痕，塑 件脱离模具时，模具螺纹成型零件需做旋转脱 离动作；
对拼螺纹是由两瓣螺纹型成型的，塑件表 面在两瓣型腔拼合初呈现出一道线痕（分型 线），两瓣型腔分离塑件即可脱出模具；
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19
3.3 形状和结构设计 3.3.2 结构设计
图3—6 可强制脱模的浅侧凹结构
a)(A-B)×100%/B≤5% b) (A-B)×100%/C≤5%
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20
3.4 壁厚与脱模斜度
3.4.1 脱模斜度设计
3.4.2 塑件壁厚设计
3.4.3 加强筋及其它增强结构
3.4.5 增加刚性减少变形的其他措施
精选ppt
12
3.2 尺寸精度与表面质量
3.2.3 表面质量
2、型腔表面粗糙度要求
①一般，型腔表面粗糙度要求达0.20.4mm。
②透明制品型腔和型芯粗糙度一致。 ③非透明制品的隐蔽面可取较大粗糙度， 即型芯表面相对型腔表面略为粗糙。
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13
3.3 形状和结构设计
3.3.1 形状 3.3.2 结构设计
弧过渡。一般即使取0.5也可以增加塑件的强度。设计
塑件内外表面转角圆角时，应象图3-22所示确定内外
圆角半径。
塑件设计成圆角的作用：
⑴避免产生应力集中。
⑵提高了塑件强度。
⑶利于塑料的充模流动。
⑷塑件对应模具型腔部位设计成圆角，可以使模具
在淬火和使用时不致因应力集中而开裂，提高模具的
塑料件设计要求
3.4.6 塑件支承面的设计
当塑件上有一面作为支承面来使用时，将该面 设计为一个整面是不合理的，如图3-19所示。
因为平板状在成型收缩后很容易翘曲变形，稍 许不平都会影响良好的支承作用，故以边框式或 点式(三点或四点)结构设计塑件支承面。如下图 塑料盘所示。
3.4.6 塑件支承面的设计
a)(A-B)×100%/B≤5% b) (A-B)×100%/C≤5%
3.4 壁厚与脱模斜度
3.4.1 脱模斜度设计 3.4.2 塑件壁厚设计 3.4.3 加强筋及其它增强结构 3.4.5 增加刚性减少变形的其他措施 3.4.6 塑件支承面的设计 3.4.7 塑件圆角的设计 3.4.8 塑件孔的设计 3.4.9 采用型芯拼合复杂型孔
为了提高塑件的强度和防止塑件翘曲变形, 常设计加强筋,如图筋的设置位置应沿塑料 充模流向，降低充模流动阻力．见图3-12
加强筋的正确形状和尺寸比例如图3-15 所示。
3.4.4 加强筋的主要形式
加强筋的设计原则： ⑴沿塑料流向设置，从而降低塑料
的充模流动阻力。如图3-13 ⑵应避免或减少塑料的局部集中，
以防止产生凹陷和气泡。如图3-14 ⑶加强筋以设计矮一些多一些为好。 ⑷筋与筋的间隔距离应大于塑件的
壁厚。
3.4.5 增加刚性减少变形的其它措施
将薄壳状的塑件设计为球面，拱曲面等，可以有 效地增加刚性、减少变形。
薄壁容器的沿口是强度、刚性薄弱处赐于开裂变 形损坏，故应按照下图所示方法来给予加强。
当塑件较大、较高时，可在其内壁及外壁设计纵
整圆螺纹是由完整的螺纹型腔或螺纹型腔 或螺纹型芯成型出来，螺纹表面光滑无痕，塑 件脱离模具时，模具螺纹成型零件需做旋转脱 离动作；
塑料件设计要求
a
b
图3-1具有侧孔的塑件
a
b
图3-2塑件内侧表面形 状改进
3.3 形状和结构设计
3.3.1 形状
图3-3、3-4的图a形式需要侧 抽芯，图b形式不需侧型芯。
a
b
图3-3取消塑件上不必 要的侧凹结构
a
b
图3-4无需采用侧向抽 芯结构成型的孔结构
3.3 形状和结构设计
3.3.1 形状
当塑件的内外侧凹陷较浅，同时 成型塑件的塑料为聚乙烯、聚丙烯、 聚甲醛这类仍带有足够弹性的塑料 时，模具可采取强制脱模。
a)(A-B)×100%/B≤5% b) (A-B)×100%/C≤5%
3.4 壁厚与脱模斜度
3.4.1 脱模斜度设计 3.4.2 塑件壁厚设计 3.4.3 加强筋及其它增强结构 3.4.5 增加刚性减少变形的其他措施 3.4.6 塑件支承面的设计 3.4.7 塑件圆角的设计 3.4.8 塑件孔的设计 3.4.9 采用型芯拼合复杂型孔
3.2 尺寸精度与表面质量
3.2.1 尺寸精度 3.2.2 尺寸精度的确定 3.2.3 表面质量
3.2 尺寸精度与表面质量
3.2.1 尺寸精度
1、塑件尺寸概念 塑件尺寸——塑件的总体尺寸。
2、塑料制品总体尺寸受限制的主要因素： *塑料的流动性 *成型设备的能力
3.2 尺寸精度与表面质量
影响塑件尺寸精度的因素： 1、模具制造的精度，约为1/3。 2、成型时工艺条件的变化，约为1/3。 3、模具磨损及收缩率的波动。 具体来说，对于小尺寸制品，模具制造 误差对尺寸精度影响最大；而大尺寸制品 则收缩波动为主要。
3.5.3 模塑螺纹的结构设计
模塑螺纹起止端不能设计退刀槽，也不宜用 过渡锥面结构。这一点与金属螺纹件的要求不同。 模塑螺纹起止端应设计为圆台即圆柱结构，以提高 该处螺纹强度并使得模Байду номын сангаас结构简单 。
汽车塑料检具设计PPT课件
②底板要求：
※检具的大底板其上外表作为安装和测量的根底平面应无明显的走刀痕迹。日常使用中可承受检具的重量
外表 8mm〔6mm〕的沉孔，沉孔底部和周边涂黑色。
⑨ 检测模拟块 对于零件上重要的外表，在结构限制的情况下可以采用活动拼快来检验其平整度和间隙。
根据零件的检测要求，可采用固定式、可拆卸式等结构。
检具
卡板 采用摆动的形状规。检查零件的重要配合面的轮廓。 检测样板刀口精度：。
⑾产品夹紧 为了固定零件,在定位面和支撑面区域必须配置快速夹头或磁铁.夹头装置通常直接用螺栓固定于检具底座(铝铸件或铝合金)上外表的适当位置或通过焊接粱或铸粱过渡连接.在夹头装置的排列 和布置中,必须注意：1)夹头松开并恢复到起始位置状态下,必须有作够的空间保证零件无干扰地安放和取走. 2) 有作够的空间提供夹头在检具上实现空间无干扰曲线运动。夹头和工件外表 的接触应保证:夹头对工件只起到固定作用,而非夹紧变形作用〔原那么上夹紧力不大于 5 牛顿〕。
●产品最大投影面积方向用三个固定点约束三个自由度 ●产品次大投影面积方向用二个固定点约束二个自由度 ●产品最小投影面积方向用一个固定点约束一个自由度
〔一个平动和二个转动〕 〔一个平动和一个转动〕 〔一个平动〕
检具
※ 产品位置原那么上必须和其在车身坐标系中的位置一致。特殊情况下允许将零件 旋转+/-90 度或+/180 度。
※ 对于左右对称，并且通过同一模具同时成型的零件，其检具通常采用型体和骨架局部分开，共享底座的 结构形式。
塑料件设计要求
3.5.3 模塑螺纹旳构造设计
模塑螺纹起止端不能设计退刀槽，也不宜用 过渡锥面构造。这一点与金属螺纹件旳要求不同。 模塑螺纹起止端应设计为圆台即圆柱构造，以提升 该处螺纹强度并使得模具构造简朴 。
ab
c
3.5.4 塑料齿轮旳设计
设计时应防止模塑、装配和使用塑料 齿轮时产生内应力或应力集中；防止收缩 不均而变形。为此，塑料轮要尽量防止截 面突变，应以较大圆弧进行转角过渡，宜 采用过渡配合和用非圆孔（见图3—40b）
为了提升塑件旳强度和预防塑件翘曲变形, 常设计加强筋,如图筋旳设置位置应沿塑料 充模流向，降低充模流动阻力．见图3-12
加强筋旳正确形状和尺寸百分比如图315所示。
3.4.4 加强筋旳主要形式
加强筋旳设计原则： ⑴沿塑料流向设置，从而降低塑料
旳充模流动阻力。如图3-13 ⑵应防止或降低塑料旳局部集中，
3.5.7 嵌件旳设计要点
3.5.1 塑料铰链设 计
对于聚乙烯、聚丙烯等软性带盖容 器，能够将盖子和容器注射成型为一种 整体，其间用铰链构造连接。
图3-30是铰链旳截面形式。由图可 知，铰链部位塑件壁厚减薄，且减薄处 以圆弧过渡，盖子与容器合拢打开时这 段薄片弯曲转动。
3.5.2 模塑螺纹旳特点
以预防产生凹陷和气泡。如图3-14 ⑶加强筋以设计矮某些多某些为好。 ⑷筋与筋旳间隔距离应不小于塑件
旳壁厚。
3.4.5 增长刚性降低变形旳其他措施
将薄壳状旳塑件设计为球面，拱曲面等，能够有 效地增长刚性、降低变形。
薄壁容器旳沿口是强度、刚性单薄处赐于开裂变 形损坏，故应按照下图所示措施来予以加强。
3.4.1 脱模斜度设计
在压塑成型深度较大旳塑件时， 不但要求凸凹模都有脱模斜度，而 且还希望凹模旳斜度不小于凸模旳 斜度。在压模闭合时，因为尖劈作 用使塑件上部密度得以确保。
汽车注塑件设计基本规则PPT共21页
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
汽车注塑件设计基本规则
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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塑料件设计要求共80页文档
3.5.3 模塑螺纹的结构设计
由模具的螺纹成型机构对应获得三种结构 型式的模塑螺纹。它们是整圆型螺纹、对拼型 螺纹和间断型螺纹。
3.5.3 模塑螺纹的结构设计
模塑螺纹起止端不能设计退刀槽，也不宜用 过渡锥面结构。这一点与金属螺纹件的要求不同。 模塑螺纹起止端应设计为圆台即圆柱结构，以提高 该处螺纹强度并使得模具结构简单 。
ab
c
3.5.4 塑料齿轮的设计
设计时应避免模塑、装配和使用塑料 齿轮时产生内应力或应力集中；避免收缩 不均而变形。为此，塑料轮要尽量避免截 面突变，应以较大圆弧进行转角过渡，宜 采用过渡配合和用非圆孔（见图3—40b）
对于细长型芯,为防止其弯曲变形，在不影响 塑件的条件下，可在塑件的下方设支承柱来支撑。 如图３-２５所示。
斜孔或形状复杂的孔可采用拼合的型芯来成型。 如图３-２６所示
3.5 嵌件的安放与塑料螺纹、齿轮设计
3.5.1 塑料铰链设计 3.5.2 模塑螺纹的特点
3.5.3 模塑螺纹的结构 3.5.4 塑料齿轮的设计 3.5.5 带嵌件塑件的设计 3.5.6 嵌件的主要结构
a)(A-B)×100%/B≤5% b) (A-B)×100%/.4.1 脱模斜度设计 3.4.2 塑件壁厚设计 3.4.3 加强筋及其它增强结构 3.4.5 增加刚性减少变形的其他措施 3.4.6 塑件支承面的设计 3.4.7 塑件圆角的设计 3.4.8 塑件孔的设计 3.4.9 采用型芯拼合复杂型孔
a
b
图3-1具有侧孔的塑件
汽车塑料外饰件的设计
汽车塑料外饰件的设计二．汽车外饰件简介汽车外饰件主要指前后保险杠、轮口、进气格栅、散热器面罩、防擦条等通过螺栓和卡扣或双面胶连接在车身上的部件。
在车身外部主要起装饰保护作用，及开启等功能。
汽车外饰件在车身上主要位置及大致形状见图一。
1．前保险杠，后保险杠，散热器面罩，前后轮口，侧饰条，防擦条，后视镜，进气格栅，背门饰板，车门外开手柄，扰流板，行李箱手柄三．汽车塑料外饰件设计标准由于汽车的特殊功能，外饰件设计必须坚持标准化，系列化，通用化的“三化”设计原则，同时满足合理性，先进性，维修方便性，可靠性，经济性，制造工艺性“六性”要求。
3.1产品“三化”设计根据设计车型将要投放国家地区的不同，设计过程中必须全面贯彻执行当地的法规标准。
在造型设计之初产品设计师须学习了解相关法规标准并以此为依据进行设计。
这主要包括前保险杠上牌照安装孔间距尺寸规定，是否需欲留雾灯安装孔，外部突出物表面圆角及开口尺寸等相关要求。
另外有关散热器面罩迎风面积是否满足发动机，空调制冷要求，需在设计发布前得到相关部门认可。
充分考虑系列化产品的发展，零件安装固定尽量采用统一的螺栓螺母及卡扣等连接件，或通用其他车型的固定件，提高零件通用化程度，保证维修安装的方便性。
3.2材料的确定3.2.1材料种类确定塑料的种类繁多，目前汽车上广泛采用的主要是一些TPO，PP，ABS，PA6/PA66。
根据汽车外饰件不同的功能，使用工况，大致如下：汽车外饰件材料一览表3.2.2材料标准确定同一类材料执行不同材料标准，其试验项目，成品性能，模具设计均有差异。
根据产品将要投放国家地区的不同，汽车材料工程师可确定材料具体执行的标准，或请原材料供应商提供相关资料。
现代轿车外饰件一般多为注塑喷漆或皮纹件，喷漆件为保证与车身颜色及漆面质量的一致，在选材时必须考虑喷涂系统。
例如北美车身油漆多采用高温烘烤系统，外饰件选材时相应亦须选择可高温烘烤的原料。
皮纹件选材时须特别考虑原料的颜色及耐候性能是否满足设计要求。
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（3）厚壁部位减薄，使厚壁趋于一致，壁厚 差异大的制件可通过增设工艺孔、开槽或 设置加强筋的方式，使厚壁部位减薄，厚 薄趋于一致。
厚壁减薄
开槽
设置加强筋
• 对制件上有孔洞、切口、拐角等几何不连续部位 施加一定的力，在这个部位的断面上将产生远比 给予的表观应力大得多的应力，这个现象称为应 力集中。局部产生的很大应力对于表现应力之比 为应力集中系数。
• 在确定壁厚尺寸时，壁厚均一是一个重要原则。 该原则主要是从工艺角度以及由工艺导致的质量 方面的问题而提出来的。均匀的壁厚可使制件在 成型过程中，熔体流动性均衡，冷却均衡。壁薄 部位在冷却收缩上的差异，会产生一定的收缩应 力，内应力会导致制件在短期之内或经过一个较 长时期之后发生翘曲变形。
• 塑料件最通用料厚是2.5mm，大件适当增加，小件 减小，强烈建议通过增加翻边及加强筋的方式而 不是增加料厚来保证零件强度； PP塑料的壁厚范 围是0.6—3.5mm。
① 蜂窝夹层结构：刚性的设计效果好，缺点 是工艺上比较复杂，成本和价格较高。
②结构泡沫：具有致密表皮层和呈微孔结构 的芯部，这种结构具有高的比强度，可应用 在受力结构中。
③口字形结构、T 形结构以及工字梁结构，与 矩形截面的实心结构比较，这种结构既能 节省材料，又不降低刚性。
④圆锥体结构，相对圆柱体结构，这种结构 能承受很大的压缩载荷，弯曲稳定性好。
• 后果：塑料是对缺口和尖角之类比较敏感的材料， 在应力作用下，这些部位会逐渐产生微细裂纹， 随后逐步扩展到大的裂纹，而裂纹的不断延伸终 将导致制件的损坏。
• 避免应力集中最直接最有效的方法就是在
拐角、棱边、凹槽灯等轮廓过渡与厚薄交 接处采用圆弧过渡。
根据不同的壁厚和圆角半径对应的应力集中系数, 得出应力集中系数与半径R 与壁厚T之比的关系
塑料件的弹片夹子连接：
应用于最后安装的需要经常拆装的面板类塑料件 于主体间之间的连接；
主体塑料件上 开装配方孔
弹片夹子卡装在面板 类塑料件上
塑料件的卡扣连接：
1. 卡扣连接是塑料件结构优势之一：结构简单 ，不需要增加零件，制造成本低廉，连接可 靠，装配简易；
2. 缺点：拆卸困难，卡扣损坏后难以修复； 3. 应用与小型塑料件之间的连接；
小型塑料件之 间大量使用 卡扣连接
① 不受模具活动部分影响的尺寸a，如图所示，它 是指在同一动模或定模的零件中成型的尺寸。
② 受模具活动部分影响的尺寸 b，如图所示，它是 指可活动的模具零件共同作用所构成的尺寸。例 如壁厚和底厚尺寸；受动模零件、定模零件和滑 块共同影响的尺寸。
塑料件的螺钉连接1：
簧片螺母连接，应用于板类零件与塑料件之间的 连接；
• 前述的避免应力集中以及刚性设计的一些 措施，也都有助于防止或者降低制件的变
形。此外，设计时考虑防止产品变形，在 形状上进行规避。
（二）抗热变形设计
• 温度对制件的影响与材料的耐热性直接有 关。
• 当材料确定之后，在产品设计时，应采取 各种有效措施，来减少和避免温度对制品 使用性能的影响，延长产品的使用寿命。
⑤双壁结构，有不少工艺可成型具有双壁结 构的制件，这种结构的制件有较高的刚性 、冲击韧性和抗弯能力。
（一）由内应力引起的制件变形
• 这种变形由制件内的内应力所导致。 • 通常不均匀的内应力分布是翘曲变形的主
要原因，而内应力的不均匀分布则可能是 加工条件（如温度、压力的不均匀分布， 收缩率的各向异性等）、材料组成（结晶 型形状共同作用的 结果。
④工艺
• 注射周期各阶段的温度、压力和时间会影 响塑件的收缩、取向和残余应力，存在对 于塑件精度要求的最佳工艺。保证注塑件 精度更重要的是工艺参数的稳定性。成型 条件波动所造成的误差占塑件公差的1/3。
⑤使用
• 塑料材料对时间、温度、湿度和环境条件 的敏感性，在注射成型制品长期使用后， 会有显现。注塑件的尺寸和形位精度的稳 定性差。
• 与模具上运动的零件有关的塑件尺寸，其精度较 低。
• 模具上浇注系统和冷却系统设计不当，会使成型 塑件的收缩不均匀。
• 脱模系统的作用力不当，会使被顶出塑件变形。
③塑件结构
• 塑料件壁厚均匀一致，形体又对称，可使 塑件收缩均衡。提高塑料件的刚性，如加 强筋的合理设置或采用金属嵌件，能减小 塑件翘曲变形，都有利于提高塑件精度。
• 此标准只规定公差，基本尺寸的上、下偏差可根 据工程的实际需要分配。
• 标准规定了模塑收缩率VS,在常温下模塑件与所用 模具相应尺寸的差，同模具相应尺寸之比，以百 分数表示。
• LF……模塑成型后标准环境下放置24h 后的塑料件 尺寸，mm;
• LW ……模具的相应尺寸，mm;
• 标准对成型模塑尺寸分成两类：
（1）厚薄交接处的平稳过渡，当制件厚度不 可避免需设计成不一致时，在厚薄交接处 应逐渐过渡，避免突变，厚度比例变化在 一合适的范围（一般不超过3：1）。
壁厚过渡形式
（2）将尖角改为圆角处理，两个壁厚相同的 壁面成直角的连接，破坏了壁厚均一的原 则。
转角处的最大厚度是壁厚的1.4倍，如果将内角处 理成圆角而外角仍是直角，则在转角处的最大厚 度（W）可增加到壁厚的1.6-1.7 倍。正确的设计 应是内外角均进行圆角处理，以确保壁厚均匀。 圆角处理还可避免应力集中，以及改善塑料成型 时熔体的流动性和成型性。
板类零件与塑料件之间 大量使用簧片螺母连接
塑料件的螺钉连接2：
塑料螺母连接；应用于板类零件与钣金件之间的 连接。（钣金件方孔开口7*7）
板类零件与钣金件 之间大量使用塑料 螺母连接
塑料件的螺钉连接3：
自攻螺钉柱及螺钉沉台的连接；应用于机壳类塑
料件之间的连接；
机壳类塑料件通过自
攻螺钉柱及螺钉
沉台连接
汽车塑料产品结 构设计的一般原则及精度
理想的产品简洁化设计基本原则：
（1） 结构简单，形状对称，避免不规则的几 何图形；
（2） 产品侧孔和侧壁内表面的凹凸形状成型 困难，需要在产品成型后进行二次加工， 设计时应避免。
（3） 尺寸设计要考虑成型的可能性，不同的 成型工艺对制件的尺寸设计，包括尺寸大 小，尺寸变化会有一定的限制。
1、影响因素
① 材料
• 注塑模塑的塑料在高温高压的熔融状态下充模流 动。常见的各种熔体温度为170-300℃。然后被冷 却固化，通常脱模温度在20-100℃。
• 下表 列出了常用的注射塑料的成型收缩率。 • 用无机填料填充、用玻璃纤维增强的塑料有较低
的成型收缩率。
②模具
• 对于小尺寸的塑料件，模具的制造误差占塑料公 差的1/3。
图中曲线表明，半径R 与壁厚T之比，即R/T 在 0.6 以后，曲线趋于平缓，由此可知，内圆角之 半径应至少为壁厚的一半，最好为壁厚的0.60.75。
（1）几何形状的改变
• 薄壳状的平板制件，将其表面设计成波纹 形、瓦楞形、拱形、球形、抛物面，其刚 性比同样重量的平板要高得多
（2）加强筋的设计和运用
通过加强筋提高轴套扭转刚 性和弯曲刚性
容器沿口部位的设计起到了边缘增强 的作用，实质上这种突变的边缘可以 看作是加强筋的变异。
（3）嵌件的加强作用
• 在制件中设置金属嵌件，可以提高塑料制件局部 或整体的强度。
如汽车方向盘、活动手柄、塑料门窗框、 带有金属嵌件的塑料齿轮等。
（4）结构上的设计，在产品设计中，有几种 结构具有比较高的刚性/质量比。
2、模塑塑料件尺寸公差
• 工程塑料模塑塑料件尺寸公差 标准GB/T14486-93 ，模塑尺寸公差代号为MT。公差等级分为七级。
• 该标准规定了热固性和热塑性工程塑料模塑塑料 件的尺寸公差。
• 它适用于注塑、压塑、传递和浇铸成型的工程塑 料模塑的塑料件，不适用于挤塑成型、吹塑成型 、烧结和泡沫制品。