塑胶件结构设计常识

HTN 高刚性、好的尺寸稳定性、高刚度高模量、高抗蠕变性
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试管夹
好的尺寸稳定性、高弹性、高抗蠕变性
PA66
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反应杯
PMMA 透明件、高透光率、优异的化学性能 PCO 透明件、 高透光率、高抗静电性、优异的电化学性能
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Q&A
Any question？？
Thanks
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塑胶件的加工工艺
手板加工：加工简单，主要靠粘接，强度不好，不能做较为复杂的曲面，无 模具费，单价高，如C200的翻盖、台面、前盖等。
吸塑：需开模、模具简单、可以做较为复杂的曲面，产品单价较低，但常需 后续加工，表面质量差。
吹塑：需开模，只有凹模，成型性好，应力低，可以做出有复杂曲线的模型， 主要用于薄壁类零件，尺寸精度和稳定性一般，如生化仪上的试剂瓶等 发泡：产品内部有微孔结构，壁厚较大，强度较好，但表面质量一般，一般 后期需喷油处理。
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注塑件常用材料
透明件 PMMA、 SAN、 PC、GPPS
微量杯 （PMMA）
反应杯联（GPPS）
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注塑件常用材料
结构件 POM、PA66等
齿轮（POM）
试管夹（PA66）
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注塑件常用材料
日常用品 PP 和 PVC
水桶（PP）
水管 (PVC)
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主要内容
一、塑胶件简介 二、注塑模具及常用材料简介 三、常规塑胶件结构设计 四、塑胶件的二次处理 五、生化设备上的塑胶件 六、Q&A
推方
用于顶出透明件或者薄壁件
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顶出系统—斜顶
斜顶
• 主要用于产品内部的侧凹及凸起，同时具有顶出功能； • 此机构结构简单，但刚性较差，行程较小
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模具知识—抽芯机构
常见滑块 内滑块
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常见滑块机构
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注塑件常用材料
ABS、ABS+PC、 Nylon+GF
反应杯托架 Nylon + GF C400 翻盖（ABS）
注塑：目前应用最广的加工工艺，产品一致性好，尺寸稳定性好，可以做复 杂的曲面，产品单价低，表面质量好，成型后可以不做后处理，但模具费较贵。 如C400的外壳，各生化仪的样本盘、试剂盘、反应杯托架等。
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主要内容
一、塑胶件简介 二、注塑模具及常用材料简介 三、常规塑胶件结构设计 四、塑胶件的二次处理 五、生化设备上的塑胶件 六、Q&A
电铸
烫金
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喷油和丝印
丝印
喷油
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电镀
• 通过电解方法得到镀层，价格便宜
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真空镀
• 在真空下，用蒸馏、溅射的方法获得镀层，价格较贵 。
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电铸
• 在一些旋钮上，要做细密的纹路，必须做电铸处理。 通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制制品的过程 。
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烫金
• 通过高温把金属层烫到塑胶件表面。
抽芯机构
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模具知识—浇注系统
主流道
澆口 分流道
成品
冷料井
分流道
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浇注系统—主流道
主流道的常见形式
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浇注系统—分流道
分流道的常见形式
常用的是圆形流道和U形流道；
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浇注系统—浇口

常见浇口形式
直接浇口、扇形浇口、搭接浇口、潜浇口、香蕉形浇口、点浇口、热流道；
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模具知识—冷却系统
模温控制 水道设计
按材料物理特性来分
通用塑料: PVC、PE、PP、PS等，用于做塑料薄膜、 管材、 编制袋、日用品等，产量占塑料的80%以上。 工程塑料：ABS、PC、POM、Nylon等，主要用于做壳子、 齿轮、结构件等，产量较大，用途较广。
功能塑料：PEK、PCO、PEI、PPS等，材料本身具有特殊的 功能和性能，主要用于一些要求特殊的场合，如卫星、电磁阀、 航天、运动器材等。
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问题来了
1、什么是模具？ 2、常用工程塑料有哪些?
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模具结构
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模具结构
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注塑成型工艺
注塑成型流程
合模 加压流动模具填充
射胶、保压
塑胶塑化 加料松退
凝固及冷却
开模、顶出
取产品、顶针复位
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注塑成型工艺
热熔体
固化的制件
温度较低的模具
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注塑机
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模具知识
浇注系统 冷却系统
顶出系统
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问题又来了
1、什么是塑胶胶柱，它的作用是什么？ 2、什么是加强筋，它的作用又是什么？
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主要设计元素
壁厚
加强筋
拔模斜度
装饰缝和美工线
配合扣位
圆角
螺丝柱 防缩水设计
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壁厚
主壁厚根据产品的结构强度来定， 一般来说t≦5mm， B/A=3/4 为最佳
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加强筋
增加强度，防止变形 加强筋太高太多会影响脱模
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加强筋设计要点
a、加强筋根部不能太厚，容易造成缩水，一般小于主壁厚的1/2是安全 的(这一点后面防缩水设计有详细说明)；
b、加强筋顶部不能太薄，小于0.8mm容易导致成形填充不足；
c、一般拔模斜度取0.1~1度，加强筋越高斜度越小；
d、根部倒R0.5圆角，以利成形走胶；
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螺丝柱
塑胶螺丝柱主要包含：自攻螺柱、热压螺柱和预埋螺柱
自攻螺丝柱
热压或预埋螺丝柱
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螺丝柱
小台阶
根部做R0.5
火山口
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螺丝柱
1、一般螺丝柱用司筒顶出，这时外径斜度推荐0.25度，内 径推荐0度。如果螺丝柱太浅可以不用司筒，在不引起缩水 的情况下内外径推荐0.25~0.5度; 2、为了表面不造成缩水，螺丝柱根部要做火山口； 3、为了方便打螺丝，要在自攻螺丝柱的顶端做一个小台阶； 4、为避免应力集中，司筒/镶针顶部要做R0.3~R0.5圆角。
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主要内容
一、塑胶件简介 二、注塑模具及常用材料简介 三、常规塑胶件结构设计 四、塑胶件的二次处理 五、生化设备上的塑胶件 六、典型塑胶件结构设计
七、Q&A
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外壳
ABS、ABS+PC 高抗冲击性，高强度高模量
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试剂盘/样本盘
ABS+20%GF 高刚度、低变形、好的尺寸稳定性
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反应杯托架
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拔模斜度
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装饰缝和美工线
弥补变形带来的缺陷，保证零件间配合良好，装拆方便
装饰缝
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常用美工线的形式
形式1
形式2
形式3
形式4
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配合扣位
不用螺钉，节省装配时间，具有一定的压紧作用
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扣位的常见形式
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圆角
外观需要，不刮手，避免受伤 减少应力冀中，避免产品开裂
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圆角
柱子和加强筋的根部最好都做圆角处理
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防缩水设计
柱子根部的火山口就是为了防止缩水。
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蚀纹和刻字
无需二次处理，获得Biblioteka Baidu好的表面质量
蚀纹
未蚀纹
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主要内容
一、塑胶件简介 二、注塑模具及常用材料简介 三、常规塑胶件结构设计 四、塑胶件的二次处理 五、生化设备上的塑胶件 六、Q&A
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常用二次加工工艺
喷油
丝印
电镀
真空镀
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常用螺丝柱尺寸推荐
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常用螺丝柱尺寸推荐
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常用螺丝柱尺寸推荐
59
常用螺丝柱尺寸推荐
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防缩水设计
什么是缩水？ 塑胶原料在模具中由于产品壁厚不同，材料冷却不同步而导致的 一种表面缺陷，影响美观 缩水产生原因
S2/S1=1.15
OK
S2/S1=1.20~1.25
NG
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防缩水设计
加强筋根部厚度不能太厚，否则会缩水
e、螺丝柱上的加强筋可以做高一点（比螺丝柱矮2~3mm），因为螺丝柱 多数都是司筒顶出的。
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拔模斜度
避免出模困难和拉伤
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拔模斜度设计要点
1、拔模斜度要比蚀纹要求的角度大，拔模斜度越小，蚀 纹纹路越浅；
2、如果是司筒顶出的螺丝柱，内径拔模斜度取0度（这一 点后面有详细说明）；
3、为保证脱模，建议前模斜度比后模斜度大0.5~1度(见 下页图示)。 4、开模前，要在PRO/E里进行拔模斜度分析，防止倒扣 （即拔模反向了）。
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塑胶件应用—医疗设备
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塑胶件应用—医疗设备
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塑胶件应用—医疗设备
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塑胶件的优点
容易做出复杂的造型
成型加工容易，尺寸稳定
价格低廉，力学性能好
较好的电绝缘性
较好的化学稳定性
自润滑性好
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塑胶件的分类
按加工性能来分
热塑性塑料：可逆，ABS、PP、PC、PMMA等 热固性塑料：不可逆，环氧塑脂、电木、酚醛塑酯等
常用塑胶件结 构设计
生化研发中心 马德新 2012.7.10
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主要内容
一、塑胶件简介 二、注塑模具及常用材料简介 三、常规塑胶件结构设计 四、塑胶件的二次处理 五、生化设备上的塑胶件 六、Q&A
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塑胶件应用—娱乐休闲
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塑胶件应用—工作生活
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塑胶件应用—家用电器
6
塑胶件应用—生活用品
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塑胶件应用—工业用品
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模具知识—顶出系统
顶出机构 顶针 司筒 推方 斜顶
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顶出系统—顶针
顶针
• 顶针顶出是最常用的顶出方式； • 有专门的标准件提供商，按照所需长度订购即可；
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顶出系统—司筒
司筒
• 司筒分为司筒和司筒针两部分； • 司筒的固定方式与运动方式与顶针相同；
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顶出系统—推方