塑料制品的设计原则

第一部份

塑料制品的设计原则

塑料制件主要是根据使用要求进行设计，在满足使用要求的前提下，塑件形状应尽可能地做到简化模具结构，符合成型工艺特点。

设计塑件时必须考虑以下几方面的因素。

（1）塑件的物理机械性能，如强度、刚性、韧性弹性、吸水性以及对应的敏感性。

（2）塑料的成型工艺性，如流动性。

（3）塑件形状应有利于充模流动、排气、补缩。

（4）塑件在成型后收缩情况及各向收缩差异。

（5）模具的总体结构，特别是抽芯与脱出塑件的复杂程度。

（6）模具零件的形状及其制造工艺。

塑件设计的主要内容包括塑料的形状尺寸、精度表面光洁度、壁厚、斜度、以及塑件的加强筋、支承面、孔、圆角、螺纹、嵌件等的设置。

一、塑件的尺寸和精度

受塑料流动性和壁厚的影响

影响精度的因素：

1、模具制造精度

2、塑料收缩率的波动

3、模具尺寸的磨损

4、工艺条件的变化

5、脱模斜度

制品公差留有修模余地

孔类取（+）号、轴取（-）号中心距取（+、-）号

二、表面光洁度

制品光洁度比模具光洁度低一级，透明产品的阴阳模光洁度一致。

三、形状

须有利于脱模，使模具结构简单。

四、脱模斜度，〆：0.5 1.5°

硬脆性塑料脱模斜度大,收缩力大的塑件斜度大、壁厚的斜度大、有皮纹，4°6°

亚光，不同的皮纹、1°6°（有纹样对照）

若斜度不妨碍制品的使用，则可将斜度值取得大一些。

五、塑件壁厚及其均匀性

塑料制件的壁厚对塑件的质量影响很大，壁厚过小时成型时流动阻力大，大型复杂制品就难以充满型腔。（壁厚应尽可能一致）否则因冷却固化速度不同。

塑料壁厚的最大尺寸应满足以下有几方面的要求：

1、足够的强度和刚度。

2、脱模时能经受脱模机构的冲击与震动。

3、装配时能承受紧固力。

热塑性塑料：制品壁厚增加一倍，冷却时间将增加四倍，使生产效率大大降低。另外也影响产品质量，如易产生充气泡，缩孔，翘曲等缺陷。

热塑性塑料易于成型薄壁制件，能达至0.25mm，但一般不宜小于0.6-0.9mm，常取2-4毫米。

六、加强筋与其它防止变形的结构设计：

加强筋的主要作用是增加制品强度和避免翘曲变形。

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。

加强筋不应设计得过厚，否则在其对应的壁上产生凹陷，加强筋必须有足够的强度，加强筋不宜设计得过高。

采用反边、内凹、球面可加强刚度。

七、支承面

可采用凸边、底脚。

加强筋与支承面有高度差。

1、圆角

R>壁厚R/A=0.3-0.5 R/A≮0.25

圆角可避免塑件应力集中和模板应力集中.同时圆角可大大地改善塑料的充模特性。即使采用可R0.5mm的圆角就能使塑件的强度大为增加。

塑件设计成圆角,使模具型腔对应部位亦呈圆角,这增加了模具的坚固性,塑件的外圆角对应着型腔的内圆角,它使模具在淬火或使用时不致因而应力集中而开裂.(但是在塑件的某些部位如分型面、型芯与型腔配合处等不便作成圆角而只能采用尖角.

九、孔的设计:

塑件上常见的孔有通孔、盲孔、形状复杂的孔，螺纹孔等。

孔之间与边壁之间均应有足够的距离。孔柱的直径和孔与边壁最小厚度之间的关系：

孔柱的高度(深度)不宜过大。

孔柱直径也不宜过小。

十、螺纹设计(略)

a 直接成型

b先成型直孔、再加工（自攻螺纹）

C放入螺纹钳件。

十一、嵌件设计（略）

1 、嵌件设计的作用:增加局部强度,硬度、塑件尺寸的稳定性,提高精

度等,以及满足其它多种要求。

缺点:采用嵌件一般会增加塑件成本,使模具结构复杂,而且向模具中安装嵌件会降低塑件的生产效率。

嵌件周围有一定的塑料层厚度.

十二、标记、符号、文字（略）

第二部份

塑料注射成型模具：

一、注射模具典型结构：

（一）成型零部件

型腔是直接成型塑料制件的部分。

（二）浇注系统

指主流道、分流道、浇口、冷料#等。

（三）导向部分

导向柱、导向孔、为保持证准确对中而设。

（四）分型抽芯机构

（五）顶出装置

（六）冷却加热系统

（七）排气系统

二、注射成型模具分类

按总体结构分

（一）单分型面模具

（二）双分型面注射模具（三板式）

（三）带有活动镶件的注射模具

（四）分型抽芯注射模

（五）无流道注射模具

三、模具与注射机的关系

（一）注射机有关参数的校核

1、最大注射量

2、注射压力的校核

3、锁模力的校核

P锁≥P腔P腔=Q.F

Q：塑料在模内的单位压力kg/cm2，F：制品+浇注系统在分型面上的投影面积，cm2。

4、模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核。

（1）喷嘴头的球面半径；

R=R+1 3mm

（2）定位圈尺寸；

Ф100-

(3)机台的模具闭合高度与模厚的关系；

(4)机台拉杆间距与模具外形尺寸关系；

(5)模具脚安装孔尺寸与机台安装孔尺寸的关系；

(6)注射机顶出装置与模具顶出机构的关系；

5、注射机开模行程与模具的关系。

（1）注射机开模行程与模厚无关的（液压机械联合用的锁模机构）最大开模行程由连杆机构的最大冲程决定。

①对单分型的模具

S≥H1+H2+5-10mm

S=制品脱模所需的开模行程

H1-脱模距

H2-制品加浇注系统的高度。

②、对双分型面模具

S≥H1+H2+a+5-10mm.

2、注射机开模行程与模厚有关的（全液压或锁模机构）

①对单分型面模具

SK≥Hm+H1+H2+5-10mm

SK-开模行程

Hm-模厚

②对双分型面模具

SK=Hm+H1+H2+a+5-10mm

四、浇注系统设计

（一）、浇注系统及其设计原则：

1、浇注系统

浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通