塑料制品的设计原则
塑料制品的结构设计规范
塑料制品的结构设计规范1双林汽车部件股份有限公司企业技术规范塑料制品的结构设计规范-10-20发布 -10-XX实施双林汽车部件股份有限公司发布塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。
§1 塑料制品设计的一般程序和原则1.1 塑料制品设计的一般程序1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件2、选定塑料品种3、制定初步设计方案, 绘制制品草图( 形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等)4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验5、制品设计、绘制正规制品图纸6、编制文件, 包括塑料制品设计说明书和技术条件等。
1.2 塑料制品设计的一般原则1、在选料方面需考虑: (1) 塑料的物理机械性能, 如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等; (2) 塑料的成型工艺性, 如流动性、结晶速率, 对成型温度、压力的敏感性等; (3) 塑料制品在成型后的收缩情况, 及各向收缩率的差异。
2、在制品形状方面: 能满足使用要求, 有利于充模、排气、补缩, 同时能适应高效冷却硬化( 热塑性塑料制品) 或快速受热固化( 热固性塑料制品) 等。
3、在模具方面: 应考虑它的总体结构, 特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。
同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺, 以便使制品具有较好的经济性。
4、在成本方面: 要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限, 尽可能降低成本。
§2 塑料制品的收缩塑料制品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。
%10000⨯-=L LL S 式中S ——收缩率;L 0——室温时的模具尺寸; L ——室温时的塑料制品尺寸。
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, 塑料制品的收缩率增大。
塑料制品的设计
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。
塑料制品的结构设计规范
塑料制品的结构设计规范塑料制品在现代生活中已经成为了不可或缺的一部分，随处可见的塑料制品的使用使人们的生活更加便捷和美好。
为了保证塑料制品的质量和功能，制品的结构设计至关重要。
本文将从材料选择、结构设计和工艺控制三个方面阐述塑料制品的结构设计规范。
一、材料选择塑料制品的材料选择直接影响着塑料制品的使用寿命、强度和耐热性等性能指标。
在选择塑料制品的材料时，应该综合考虑材料的物理和化学性能，场所和使用环境等多方面的因素。
一般而言，工程塑料比通用塑料具有更好的机械性能、化学稳定性和耐热性，比如PC、ABS等工程塑料。
二、结构设计1、合理的壁厚设计塑料件的壁厚是指制品壁厚与外径或内径的比值。
塑料制品的壁厚应该尽可能的薄，并且均匀一致。
因为塑料的热导率很低，导热性差，如果部分壁厚过厚，会造成热应力，导致塑料制品变形或开裂。
所以，在设计塑料制品的壁厚时，需根据使用场合、力学要求以及成本等因素进行综合考虑。
2、结构的可靠性和安全性设计结构时需充分考虑结构的可靠性和安全性，既要满足使用的要求，又要尽可能的减小结构的体积和材料消耗。
此外，结构设计时还应该考虑未来可能出现的一些异常情况，如使用环境的变化、超负荷的物理作用和力学应力等因素都应该在结构设计中进行考虑。
三、工艺控制优秀的结构设计标准是塑料制品质量保证的前提，但良好的生产工艺过程也是确保质量的关键。
生产过程中应该选择先进的生产工艺技术，如模具设计、注塑机选型和注射参数的调控等。
此外，应该做好产品的标准化、精细化生产和检验工作，以确保产品品质达到标准。
综上所述，塑料制品的结构设计对产品质量至关重要，必须遵循一定的规范和标准进行设计和制造。
同时，在生产过程中也需要遵循简单、精细、标准化、自动化和人性化原则。
一旦遇到质量问题，企业应该采取积极有效的措施，及时处理，以免造成不必要的损失和影响公司声誉。
塑料制品的模具设计与生产工艺
模具调试方法：检查模具闭合状态、调整模具间隙、测试模具成型效果
常见问题及解决方法：模具闭合不严、模具磨损、模具变形等
模具保养与维护：定期清洗模具、涂抹润滑剂、更换磨损部件等
制品质量检测与控制
检测方法：物理、化学、机械性能测试
检测设备：万能试验机、熔融指数仪、冲击试验机等
质量标准：符合相关行业标准和客户要求
智能化设计：利用AI技术进行模具设计，提高设计效率和质量
自动化生产：采用机器人和自动化设备进行模具生产，提高生产效率和精度
智能化监控：利用传感器和物联网技术对模具生产过程进行实时监控，提高生产安全和质量
自动化检测：采用自动化设备对模具进行检测，提高检测效率和准确性
环保与可持续发展要求
回收利用：提高塑料制品的回收利用率，减少环境污染
塑料制品的模具设计与生产工艺
汇报人：
目录
01
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02
塑料制品模具设计
03
塑料制品生产工艺
04
塑料制品模具设计实例分析
05
塑料制品生产工艺实例分析
06
塑料制品模具设计与生产工艺的未来发展
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塑料制品模具设计
设计原则与要求
满足产品性能要求：如尺寸精度、表面质量、力学性能等
考虑模具制造工艺：如模具材料、加工方法、热处理工艺等
模具材料选择：根据塑料制品的材质、形状和尺寸选择合适的模具材料
模具设计：根据塑料制品的尺寸和形状设计模具结构，包括型腔、型芯、冷却系统等
模具制造：采用数控机床、电火花、激光切割等工艺制造模具
塑料制品生产工艺
原材料准备
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原料的干燥处理：去除原料中的水分和其他挥发性物质，保证制品的质量
模具设计原理及考虑
制件设计的一般考虑工程塑料制品大部分是用注射成型方法加工而成的，制件的设计必须在满足使用要求和符合塑料本身的特性前提下，尽可能简化结构和模具、节省材料、便于成型。
制件设计中应分别考虑如下因素：一、制件的形状应尽量简单、便于成型。
在保证使用要求前提下，力求简单、便于脱模，尽量避免或减少抽芯机构，如采用下图例中(b)的结构，不仅可大大简化模具结构，便于成型，且能提高生产效率。
二、制件的壁厚确定应合理。
塑料制件的壁厚取决于塑件的使用要求，太薄会造成制品的强度和刚度不足，受力后容易产生翘曲变形，成型时流动阻力大，大型复杂的制品就难以充满型腔。
反之，壁厚过大，不但浪费材料，而且加长成型周期，降低生产率，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。
因此制件设计时确定制件壁厚应注意以下几点：1.在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚；2.制件的各部位壁厚尽量均匀，以减小内应力和变形；3.承受紧固力部位必须保证压缩强度；4.避免过厚部位产生缩孔和凹陷；5.成型顶出时能承受冲击力的冲击。
国外的一些常用塑料的推荐壁厚如下表：三、必须设置必要的脱模斜度为确保制件成型时能顺利脱模，设计时必须在脱模方向设置脱模斜度，其大小与塑料性能、制件的收缩率和几何形状有关，对于工程塑料的结构件来说，一般应在保证顺利脱模的前提下，尽量减小脱模斜度。
下表为根据不同材料而推荐的脱模斜度：具体确定脱模斜度时应考虑以下几点：1．对于收缩率大的塑料制件应选用较大的脱模斜度；2．对于大尺寸制件或尺寸精度要求高的制件应采用较小的脱模斜度；3．制件壁厚较厚时，成型收缩增大，因此脱模斜度应取大；4．对于增强塑料脱模斜度宜取大；5．含自润滑剂等易脱模塑料可取小；6．一般情况下脱模斜度不包括在制件公差范围内。
四．强度和刚度不足可考虑设计加强筋为满足制件的使用所需的强度和刚度单用增加壁厚的办法，往往是不合理的，不仅大幅增加了制件的重量，而且易产生缩孔、凹痕等疵病，在制件设计时应考虑设置加强筋，这样能满意地解决这些问题，它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。
塑料件的设计规范
注塑件设计的一般原则:a.充分考虑塑料件的成型工艺性,如流动性:b.塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模,排气,补缩,同时能适应高效冷却硬化;c.塑料设计应考虑成型模具的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程度,同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺,以便使制品具有较好的经济性;d.塑料件设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。
4.2.1壁厚塑料件壁厚设计与零件尺寸大小、几何形状和塑料性质有关。
塑料件的壁厚决定于塑料件的使用要求，即强度、结构、尺寸稳定性以及装配等各项要求，壁厚应尽可能均匀，避免太薄，否则会引起零件变形，产品壁厚一般2～4mm。
小制品可取偏小值，大制品应取偏大值。
4.2.1.1塑料件相邻两壁厚应尽量相等，若需要有差别时，相邻的壁厚比应满足以下要求：t ：t1≤1.5 ～24.2.1.2塑料凸肩H与壁厚t之间关系如图4．２－２中，图ａ中Ｈ＞ｔ，则造成塑料件的厚度不均匀，应改图ｂ所示，Ｈ≤ｔ可使塑料件壁厚不均匀程度减少。
4.2.2过渡圆角为了避免应力集中，提高强度和便于脱模，零件的各面连接处应设计过渡圆角。
零件结构无特殊要求时，在两面折弯处应有圆角过渡，一般半径不小于０.5～1mm，Ｒ≥ｔ。
4.2.2.1内外圆角半径零件内外表面的拐角处设计圆角时,应保证零件壁厚均匀一致，图中以R为内圆角半径,Ｒ1为外圆角半径，ｔ为零件的壁厚.4.2.3加强筋为了确保零件的强度和刚度，而又不使零件的壁厚过大，避免零件变形，可在零件的适当部位设置加强筋。
4.2.3.2设计加强筋时，应使中间筋低于外壁0.5～1mm，以减少支承面积，达到平直要求。
4.2.4孔的设计孔的周壁厚会影响到孔壁的强度。
孔口与塑件边缘间距离a不应小于孔径，并不小于零件壁厚t的0.25倍。
孔口间的距离b不宜小于孔径0.75倍，并不小于3mm。
4.2.4.1 孔的周壁厚H和突起部分的壁厚c和高度h、h与c之比不能超过3，如图内螺纹直径不能小于2mm,外螺纹直径不能小于4mm.螺距不小与0.5mm.螺纹的拧合长度一般不大于螺纹直径的1.5倍,为了防止塑料螺纹的第一扣牙崩裂,并保证拧入,必须在螺纹的始端和末端留有0.2～0.8mm的圆柱形.并注意:塑料件螺纹不能有退刀槽,否则无法脱模。
塑料制品的设计(强行脱模、表面质量)
塑胶制品结构的设计
一．制品结构工艺设计的原则：
1．在保证制品性能和使用要求的情况下，尽量选用价廉、且成型性能好的塑料；
2．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；(内侧凹凸结构有两种情况可不用内行位：碰穿和强行脱模)
•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；
三、制品的表面质量：
1、包括制造质量：型腔省模抛光，一般模具型腔粗糙度为
Ra0.02—1.25um,制品的粗糙度比模具型腔粗糙度低1-2级。
2、注塑质量：水花，蛇纹，熔接痕，顶白变形，黑斑，披锋、
凹痕等。
3、烤柒质量：
4、电镀质量：
5、丝印质量：
6、拉丝质量：
7、抛光质量：
8、汤金质量
9、贴纸质量
10、贴片
四．塑料制品的常见结构设计：
1．脱模斜度：
1）．不同塑料的脱模斜度不同，在不影响产品性能的情况下，脱模斜度尽量取较大值；
2）．脱模斜度不包括在公差范围之内；
3）．晒纹脱模斜度应取较大值，
一般为3°～9°；
4）．硬质塑料比软质塑料的脱模斜度大，收缩率大的塑料比收缩率小的脱模斜度大；
5）、制品高度越高，孔越深，为保证精度要求，脱模斜度宜取小一点；
6）、制品形状复杂难脱模时，脱模斜度要大一些；
7）、前模脱模斜度大于后模脱模斜度；
8）、配合精度要求越高，脱模斜度要越小；
9）、壁厚大的制品，脱模斜度可取较大值；机械性能强塑料，自润滑性塑料，脱模斜度可取小一些。
塑料制品设计
2.1 塑件的几何形状及结构设计
2.脱模斜度
为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，必 须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度α，
在模具上称为脱模斜度。
脱模斜度取决于 塑件的形状、壁厚 及塑料的收缩率，
一般取30 ′～1°30′
。
2.1 塑件的几何形状及结构设计 2.脱模斜度 脱模斜度表示方法：
2.1 塑件的几何形状及结构设计
6.孔的设计
（1） 孔的极限尺寸
模塑通孔要求孔径比（长度与孔径的比值）要小些
（2）孔间距 孔与孔间、孔与塑件边缘间距离应足够大 （3）孔的类型 通孔、盲孔和异形孔
通孔、盲孔加工方法： 直接模塑出来 模塑成盲孔再钻孔通 塑件成型后再钻孔
异形孔设计实例
2 .2 塑件螺纹的设计
加强筋与 支承面间 留有间隙
2.1 塑件的几何形状及结构设计
4.塑件的支承面 通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是
以底脚或边框为支承面。
2.1 塑件的几何形状及结构设计 4.塑件的支承面 支承面结构形式
2.1 塑件的几何形状及结构设计
5.圆角 在满足使用要求的前提下,制件的所有的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ角尽
可能设计成圆角，或者用圆弧过渡。
• 中心距尺寸偏差数据除以2，冠（+-）
一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸 精度。
模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级。
1.3 塑件的表面质量
表面质量
表面粗糙度、光亮程度 色彩均匀性 表面缺陷：缩孔、凹陷 推杆痕迹 对拼缝、熔接痕、毛刺等
一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 1～2级
2 塑件结构设计及典型实例
1.2 塑件的尺寸和精度
2.塑件的精度
塑料制品行业塑料制品生产安全规范
塑料制品行业塑料制品生产安全规范为了确保塑料制品行业的生产安全及产品质量，制定本规范。
本规范适用于塑料制品行业各类产品的生产过程，涵盖产品设计、原材料采购、生产加工、质量检测等环节。
第一节：产品设计与选材1.1 产品设计应符合相关国家标准，并满足用户需求。
设计人员应具备相关技术和经验，确保产品的质量与安全性。
1.2 原材料选择应严格按照国家标准进行，确保原材料的质量和安全性。
禁止使用有害物质和违禁物质作为原材料。
第二节：生产加工工艺2.1 生产车间应符合相关安全标准，如通风设备、防火设备等。
2.2 生产设备应经过安全检测合格，并根据具体工艺要求进行调试和维护，确保生产过程的安全与稳定。
2.3 操作工人应经过专业培训，熟悉工艺流程和安全操作规范，并戴好必要的防护用具。
第三节：质量控制与检测3.1 原材料检验应严格按照国家标准和企业要求进行，确保原材料的质量和安全性。
3.2 在生产过程中，应设立质量控制点，对关键环节进行质量检查，及时发现和纠正可能存在的问题。
3.3 产品成品应进行全面的质量检测，包括外观质量、尺寸精度、物理性能等指标的检测和测试。
3.4 对于不合格产品，应及时采取相应纠正措施，并追溯原因，确保问题得到解决。
第四节：仓储与运输4.1 原材料和成品的仓储应符合相应的安全要求，确保存储环境安全、整洁，并防止受潮、受阳光直射等不利因素的影响。
4.2 运输过程中应采取相应的防护措施，尽量避免挤压、震动等对产品质量的不利影响。
运输工具应符合相关的安全标准和法规。
第五节：环保与废料处理5.1 生产过程中产生的废料应按照相关的环保标准进行分类、储存和处理，确保不对环境造成污染。
5.2 废料的处置应依法合规，并遵守国家关于废物回收、再利用和减量化的相关规定。
5.3 对废料处理过程进行监测，及时发现和解决可能存在的环境污染问题。
第六节：应急处理6.1 塑料制品生产企业应制定应急预案，并提供相应的设备和器材，便于应对突发事件的发生。
塑料制品的设计原则
集成的设计环境
•塑件工艺性分析 •模具型腔布置 •塑件收缩计算 •分模面设计 •标准模架 •浇注系统设计 •冷却系统设计 •标准件 •型腔加工电极设计 •辅助装置设计 •其它
产品工艺性分析
•确定分模线 •自动找出型芯、型腔面 •模拟型腔、型芯分割 •确定需斜抽芯位置 •确定垂直小拨模面；
自动/辅助分模
当制品很大，精度不高时，忽略δz 、δc LM = (1+s) Ls –△/2 当制品很小，精度要求高时， δz一般不大于△的1/3， δc一般不大 于△ 的1/6。取δz ＝ △ /3， δc ＝ △ /6。 LM = (1+s) Ls –(3 /4) △ 一般的， LM = [(1+s) Ls –x △ ]0 δz x : 1/2~3/4
多轴联动加工机床
制造技术
先进的加工技术
主轴高速性能，实现免冲液加工，避免 侧面二次放电， 提高加工精度和精加工 效率。
在精密深槽、窄缝加工中可提高效率3倍
精密电火花线切 割加工设备
无电解脉冲电源、优化能量脉冲电 源以及去离子水对离子的控制等技 术使线切割加工的表面质量大为 改观。可减少甚至避免磨削加工。 例如：日本SODIK公司的AP200L线 切割机床采用0.05mm的碳化钨丝及 油工作液,其加工精度为1.0um，表面 光洁度达Ra0.09um
第二节 设计原则
冷却系统与推出机构的协调 凸凹模热平衡 优先采用简易计算 凸凹模分别冷却 水管均匀分布 防泄漏 多而细优于少而粗 快冷与缓冷的关系 加强浇口处冷却 合理的参数配置
• • • • • • • • • •
第三节 冷却回路课堂练习来自谢谢!制造技术
先进的加工技术 高速铣削加工
精密电火花成型加工设备
塑料制品的设计规范
3.2
尺寸精度与表面质量
3.2.1 3.2.2 3.2.3 尺寸精度 尺寸精度的确定 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。
3.2 尺寸精度与表面质量 3.2.3 表面质量
1、塑件制品的表面质量要求: ①表面粗糙度要求。 ②表面光泽性、色彩均匀性要求。 ③云纹、冷疤、表面缩陷程度要求。 ④熔结痕、毛刺、拼接缝及推杆痕迹等 缺陷的要求。
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。
第３章
塑件设计
本章难点
对塑件成型工艺性、塑件的形状结构与模 具结构的关系的理解。
第３章
塑件设计
3.1 塑件设计原则 3.2 尺寸精度与表面质量 3.3 形状和结构设计 3.4 壁厚与脱模斜度 3.5 嵌件的安放与塑料螺纹、齿 轮设计 3.6 思考题
3.1
塑件设计
塑件设计原则: ⑴满足使用要求和外观要求 ⑵针对不同物理性能扬长避短 ⑶便于成型加工 ⑷尽量简化模具结构
a 图3-1具有侧孔的塑件
b a
b 图3-2塑件内侧表面形 状改进
塑料制品设计原则-工程
塑料制品设计原则-工程塑料制品设计原则一、尺寸，精度及表面精粗糙度〈一〉尺寸尺寸主要满足使用要求及安装要求，同时要考虑模具的加工制造，设备的性能，还要考虑塑料的流动性，。
〈二〉精度影响因素很多，有模具制造精度，塑料的成份和工艺条件等。
〈三〉表面粗糙度由模具表面的粗糙度决定，故一般模具表面粗糙比制品要低一级，模具表面要进引研磨抛光，透过制品要求模具型腔与型芯的表面光洁度要一致 Ra 〈 0.2 um塑件圈上无公差要求的仍由尺寸，一般采用标准中的8 级，对孔类尺寸可以标正公差，而轴类各件尺寸可以标负出差。
中心距尺寸可以棕正负公差，配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸。
二、脱模斜度由于塑件在模腔内产生冷却收缩现象，使塑件紧抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困难，强行取出会导至塑件表面擦分，拉毛，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度，一般1°——1°30`。
一般型芯斜度要比型腔大，型芯长度及型腔深度越大，则斜度不减小。
三、壁厚根据塑件使用要求（强度，刚度）和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定:壁厚太小，强度及刚度不足，塑料填充困难；壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等。
要求壁厚尽可能均匀一致，否则由于冷却和固化速度不一样易产生内应力，引起塑件的变形及开裂。
四、加强筋设计原则：〈一〉中间加强筋要低于外壁0.5 mm 以上，使支承面易于平直。
〈二〉应避免或减小塑料的局部聚积。
〈三〉筋的排例要顺着在型腔内的流动方向。
五、支承面塑件一般不以整个平面作为支承面，而取而代之以边框，底脚作支承面。
六、圆角要求塑件防有转角处都要以圆角（圆弧）过渡，因尖角容易应力集中。
塑件有圆角，有利于塑料的流动充模及塑件的顶出，塑件的外观好，有利于模具的强度及寿命。
七、孔（槽）塑件的孔三种成型加工方法：（1）模型直接模塑出来。
（2）模塑成盲孔再钻孔通。
塑料制品设计
塑料製品設計随着生产技术和市场需求的不断发展，塑料已经成为现代化社会中不可或缺的一种材料。
它轻巧、坚固、耐腐蚀、易于加工和形成复杂的形状，因此广泛应用于各种各样的产品中，如家电、汽车、医疗设备、建筑材料等等。
塑料制品的设计在生产制造过程中至关重要，因为有效的设计可确保产品质量，从而提高产品的市场竞争力。
本文将介绍塑料制品设计的重要性以及一些设计原则和技巧。
1. 塑料制品设计的重要性塑料制品设计需要考虑多个因素，如材料的性质、制造过程、产品的外观和功能等等。
良好设计的塑料制品可以为生产厂家带来很多好处，如下：1）节省成本：良好的设计可以减少废品率和生产时间。
对制造过程了解充分，设计人员可以选择更好、更有效的方法来加工材料。
2）提高产品质量和性能：塑料制品的好坏直接关系到产品的质量和性能。
在设计时，需要考虑到产品在使用过程中的需要，并确定生产时所需的材质和工艺，从而保证产品具有必要的强度、耐久性和质量。
3）提高生产效率：有利的设计能够降低生产周期，提高生产效率，减少人工费用和响应时间，使厂商能够更好的满足市场需求和客户要求。
2. 塑料制品设计的原则塑料产物设计的原则包括以下几个方面：1）材料选择:不同的塑料材料有不同的性质和特点，对设计地区的产物的表面特性、力学特性和加工性能的影响也不同。
例如，玻璃纤维增强尼龙(CFRP)适用于需要耐高温、高压和高抗弯的区域，而ABS材料则适用于需要具有良好的强度，并同时具有较好的潜在深度等特性。
因此，设计人员不能按部就班地使用任何类型的塑料材料，而应根据要求逐一研究不同类型的塑料材料，最终选择合适的材料。
2）产品设计:当设计人员选择塑料材料后，就需要设计出具体的产品。
在确保产品功能的基础上，还需要考虑到生产工艺，应通过避免缝隙和锐边，选择适当的模具形状和冷却方式等方法来提高产品的生产工艺。
3）模具设计:塑料制品的设计模具与设计本身同样重要，因为一个完美的模具可以影响产品的同时生产，降低生产周期和成本，提高产品品质。
塑料制品设计十大技巧
塑料制品设计十大技巧一、指导方针——设计核对表新产品开发或产品改善的目标是使产品有优良的表现，而同时获得低的生产成本。
这里，设计任务主要是指原料的选择，适合加工过程的选择，强度计算和模具设计。
只有全盘考虑这些步骤，并有系统化的跟进，才能生产出高质量的、具商业效益的模具。
设计部门经常只是探求实用性的解决方案。
然而，必须强调的是，塑料的实用性和成本效率不是必然的，设计者必须非常注重开发原料和加工过程的正确解决方案。
塑料性质并非永恒不变的塑料的性质受使用环境、加工过程、模具设计和操作条件的影响（如图1所示）。
塑料性质由实验室环境下的测试得到。
测试图由具有优化参数的高光度模具，在规定压力的标准条件下检测产生的。
然而，实际上，塑料不可能恰好在这样的条件下生产，在使用中也不可能正好在同样的压力下。
因此，在推出任何塑料设计方案的时候，其精确的要求和界定条件必须仔细地分析和罗列出来，设计核对表在这方面可以提供有用的帮助。
样品的生产开发一种产品，从设计阶段到市场准备阶段，有必要准备样品来进行试验和修正。
要确保样品的生产方法广泛适用于量产方案。
部分注塑成型的样品也要由注塑模具来制造。
如果没有模具可以适用，就有必要使用近似的材料或片材，切割加工成为测试样品。
但是，总是存在这样那样的问题，原因如下：▪无法考察注塑成型部件的焊接线的影响。
▪与注塑成型部分相比，有时候，机械加工中产生的凹槽会降低构件的强度性质。
▪由于结晶度高，挤塑棒材和片材的强度和硬度高于注塑部件。
▪无法考察纤维取向作用的影响。
由挤出材料制成的用于电灯开关的样品，可以承受180000次周期性应力。
而同样情况下，注塑部件在80000次之后就出现了疲劳破坏。
这种差异是由于在注塑过程中晶体结构的不同所造成的。
见图3样品模具目前生产样品的模具，都是通过简单的机械加工或运用低成本材料（如铝或铜为原料）制作而成。
然而，需要注意的是，对生产来说非常重要的参数如温度、压力等，不能以这样的模具作代表。
塑料制品的设计原则
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。
塑料制品的设计规范
3.4.2 塑件壁厚设计
就设计原则来说要求同一塑件各处的 壁厚均匀一致，否则制品成型收缩不均， 易产生内应力，导致制品开裂、变形。如 图3-9，3-10，3-11.
当无法避免壁厚不均时，可做成倾斜 的形状,如图，使壁厚逐渐过渡。或者使 壁厚相差过大的两分别成型然后粘合成为 制品。
3.4.3 加强筋及其它增强结构
3.4.1 脱模斜度设计
在压塑成型深度较大的塑件时，不 但要求阴阳模均有脱模斜度，而且还 希望阳模的斜度大于阴模的斜度。在 压模闭合时，由于尖劈作用使塑件上 部密度得以保证。
3.4.2 塑件壁厚设计
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。
3.2 尺寸精度与表面质量
3.2.2 尺寸精度的确定
表3—1是模塑件尺寸公差国家标准（GB/T 14486－1993），表3—2是常用塑料材料的 公差等级选用。
将表3—1和表3—2结合起来使用，先查表 3—2，根据模塑件的材料品种及用要求选定塑 件的尺寸精度等级，再从表3—1中查取塑件尺 寸公差。然后根据需要进行上、下偏差分配。 如基孔制的孔可取表中数值冠以(+)号，如基 轴制的轴可取表中数值冠以(-)号，其余情况则 根据材料特性和配合性质进行分配。
3.2 尺寸精度与表面质量
3.2.3 表面质量
1、塑件制品的表面质量要求: ①表面粗糙度要求。
②表面光泽性、色彩均匀性要求。 ③云纹、冷疤、表面缩陷程度要求。 ④熔结痕、毛刺、拼接缝及推杆痕迹等缺陷 的要求。
汽车内外饰(塑料)产品结构设计的一般原则及精度
五、抗变形设计
（2）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。
避免受热部位过热导致变形的几种设计方案如下： ① 使产品中的零部件与热源保持有一段距离。 ② 在塑料部件与发热体之间，设置像铝箔之类反射性能好的反射体， 可以减少热量的吸收。 ③ 可采用对流的设计。在适当部位设计格栅或开设不同形状的散热 窗口，也有利于热量的散发。 ④ 在用于温度过高的部位时，应采用热导率低的隔热材料进行隔热。
② 注塑制件中有如图 5-40 所示的凹槽时，由于壁厚与壁薄部位固化速 度不同，会使凹槽顶部出现拱起现象，为避免出现这种情况，正确的设计应 如图5-41 所示。
24
五、抗变形设计
③ 图 5-42 所示的构件，因壁厚不同，壁厚处的塑料完全固化后，会对 先行固化的薄壁部位施以拉力，导致制件出现变形。图 5-43 所示的两种措 施，可以避免出现这种情况，其中
11
二、壁厚均一的设计原则
（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。 图5-21 是通过设计上的改进 使塑料件厚薄趋于一致的几 个例子。
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三、避免应力集中
对制件上有孔洞、切口、拐角等几何不连续部位施加定的力，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，这个现象角应力集中。 局部产生的很大应力对于表现应力之比称作应力集中系数。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。因此产 品设计中，避免应力集中应是一条基本的准则。
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3．1 制品几何形状的设计
在满足使用要求的前提下，对塑料制品的设计要求是，既要美观大方，又要符合塑料成型工艺的特点。
下面仅讨论翅料制品的几何形状与成型工艺、模具结构以及制品质坦的
关系。
制品几何形状设计应遵循的原则如下：
(1)在保证塑件的使用性能、物理、化学、介电性能与力学性能等的前提下
价格低廉和成型性能较好的塑料，AVX钽电容并力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。
(2)在设计塑件时，应考虑其模具的总体结构，使模具型腔易于设计制造，模具拍芯和推出机构简单。
(3)在设计塑件时，应考虑原料的成型工艺性，如流动性、收缩性等，塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。
(4)在设计塑件时，应考虑其成型方法，44同的成型方法对塑件的结构有不同的要求。
3．L1 形状
塑件的几何形状应尽可能保证有利于成型的原则，即在开模取出塑件时，尽可能不采蝴复
杂的瓣合分型与侧抽心。
为此，塑件的内外表面形状要尽量避免旁侧凹陷部分，如图3—1、
图3—2所示。
311．2脱模斜度
由于边料冷却后产生收缩，会使塑件紧紧包仕模具型芯成型腔中的凸起部分，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又有足够的脱模斜度。
选择具体的脱模斜度时，应注意如下原则：
(1)满足制品尺寸公差要求的前提下，脱模斜度可取得大
(2)在塑料收缩率大的情况下应选用大的脱模斜度。
(3)当制品饿厚较厚时，因成型时制品的收缩量大，故也应选用较大的脱模斜度。
(4)对于较高、较大的制品，应选用较小的脱模斜度。
(5)对于高精度的制品，应选用较小的脱模斜皮。
(6)只是在制品高度很小时才允许不设计服模斜度。
(7)如果要求脱模后制品保持在型；憾一边，可有意将制品内表面的脱模斜度设计得比外
表面小。
(8)如图3—3所示，取斜度的方向一般内7L以小端为基
准，斜度由扩大方向取得，外形以大端为幕准，斜度内缩小
方向取得。
3．L 3 壁厚
塑件的壁厚与使用要求和工艺要求钉义。
府尽量使制品
的各部分壁厚均匀．避免有的地方太厚或有的地方太薄，否
则成型后因收缩不均匀会使制品变形或产生缩7L、凹陷、烧
伤以及填充木足等缺陷。
制品壁厚一般在1—6mm，最常用的数值为2—3mm o
表3—1列出了热塑性塑料制品的最小壁厚及常用壁厚的推
荐值。
3．1．4 加强筋
加强筋的作用是在不增加壁厚的情况下提高塑件强度、刚度，钽电容避免翘曲变形，在一定程
度上可以改善塑料的无模流动性。
加强筋的形状和尺寸如图3—4所示。
原则亡，筋的厚度不应大于壁厚，否则壁面会因
筋根部的内切园处的缩孔而产；生凹陷。
加强筋的高度也不宜过高，以免筋部受力破损。
为厂
得到同样的增强效果，可多没一些高度较低的筋来代替较高的筋。
加强筋的设置方向应尽可
能与熔体流动方向一致，以免料流受到搅乱，使塑料制ndn的韧件降低。
若制品小需设置许多加强筋，其分布排列应相互错开，以避免收缩不匀引起的破裂。
图3—5(b)的设计就比阁3 E(a)的合理。
3．L 5 圆角
为了避免应力集中，提局塑料制品的强度，改善熔体的流动情况和便于脱模，在制品各
内外表面的连接处，均应采用过渡圆弧。
制品上的圆角对十模具制造、提高模具的强度也是
必要的。
在入特殊要求时，制品的各连接处均应有半径不小于o．5—1删的圆角。
如图3—6
所尔，一般外圆弧半径应是壁厚的1．5倍，内圆角半径应是壁厚的o．5倍。
3．1．6 孔
制品上各种7L的位置应尽可能开设在不减弱制品的机械强度的部位，孔的形状也应力求
不增加模具制造工艺的复杂性。
孔间距、孔边距不府太小(见闻3—7和表3—2)，否则在浆
配时7L的周同易破裂。
当两孔径不一致时，应以小儿直径为查袭依据。
查农时，选取上限还
是下限可参考制品的材料特性而定。
制品上的rq定用几和义他受力7L的四周可采用凸边加强筋，如图3—8所示。
孔的设计
原则为：保证足够强度，以满足使用要求；尽量避免侧孔。
当制品有侧面孔或侧面凸凹时，
往往会使模具的设计和制造复杂化。
因此，在设计有侧面及侧面凸凹的制品时，应考虑尽可
能使模具结构简单化，以适合于模具的自动化少产。
对于较浅的内侧凹槽并带有团角的制品，若制品在脱模温度下具有足够的弹性，则可采
用强制脱模的方法将制品脱111．而不必采用组合型芯的方法。
聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯等的
3．1．8标记及花纹
根据装滨或某种要求，制品上常需直接制出文字、符号或花纹。
因为模具上的凹形标志
及花纹易于加工，所以制品上多采用凸型文字、符号或花纹。
当塑料制品上不允许有凸起，
或在文字符号上需涂色时，可将凸起的标志设在凹坑内，如图3—10所示，这样既便于制
造，明目避免碰坏凸起的标志。
制品上成型的文字、符号凸出高度应不小十o．2mm，线条宽度不小于o．3帅，一般以
o．8咖最为适宜，AVX 两线条之间的距离应不小于o．4mm，边框可比字体高出o．8mm 以上，
字体或符号的脱模斜度府大丁10‘。
对于外表团有条形花纹的手轮、手柄、按钮等，必须使其条纹的方向与脱模的方向一
致，条纹的间距应尽可能大些．以便于制品脱模和制造模具。
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