塑料制品的结构设计要点
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。
塑料产品结构设计应注意事项
塑料产品结构设计应注意事项随着世界经济的发展和人们对生活品质的追求,塑料制品越来越被广泛应用。
塑料制品广泛运用于日用品、交通运输、建筑装修等领域,而塑料产品的结构设计关系到它的使用效果、使用寿命和品质等方面。
本文将从材料选择、结构设计、加工工艺等方面,探讨塑料产品结构设计应注意的事项。
一、材料选择1.合适的原材料在进行塑料产品结构设计之前,需要进行原材料的选择。
选择合适的原材料是保证产品品质的关键之一。
应该根据产品的用途、负荷条件、使用环境等因素合理选择原材料,以保证产品品质、使用寿命和安全性。
2.优劣比较在进行原材料的选择过程中,应该进行优劣比较。
对于不同的原材料,其物理、化学性质是有区别的,应进行深入了解和对比分析,给出合理的选择建议。
二、结构设计1.结构简单塑料制品的结构设计应该尽量简单。
简单的结构有利于加工工艺的控制,并且能够提高整个产品的可靠性和使用寿命。
2.避免孔洞塑料制品的结构设计应该避免出现孔洞。
孔洞会导致产品强度下降,增加在使用过程中的破裂风险,同时也会对产品品质造成影响。
3.考虑产品重量在进行结构设计之前,需要深入了解产品的使用环境以及需要承受的重量,以设计出符合要求的结构。
同时,应该尽量避免设计过度的结构,从而减轻产品的重量和成本。
4.考虑使用寿命在进行结构设计时,应该考虑产品的使用寿命,选择合适的材料并进行适当的强度设计。
这样,可以确保产品的使用寿命,并且降低使用过程中出现问题的可能性。
5.符合人体工程学对于需要与人体接触的塑料制品结构设计,需要遵循人体工程学的原则进行设计。
这样,可以确保产品的使用舒适性和人机工程过程中的安全和稳定性。
三、加工工艺1.优化加工工艺塑料制品加工过程中,需要优化加工工艺,保证加工过程的平稳和产品品质的稳定。
同时,应该注意加工周期的时间控制和保护加工工艺过程中的原材料不被污染。
2.选择高质量的设备在进行塑料制品加工时,应选择高质量的设备。
高质量的设备能够保证加工的精度和加工过程中的安全性,从而保证产品的品质和生产效率。
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在现代生活中的应用广泛,例如家居用品、玩具、电子产品外壳等等。
而塑料产品的结构设计对于产品的质量、外观和使用寿命有着非常重要的影响。
本文将从外观结构、力学设计、成型工艺以及材料选用等方面探讨塑料产品结构设计的注意事项。
一、外观结构设计1、造型设计造型设计是产品的重要组成部分,良好的造型不仅可以提高产品的美观度,还可以提高产品的使用舒适度。
我们应该尽可能的参考生产企业相应产品在外观造型上的优化。
同时还需要根据产品的实际使用要求,将造型与其他方面的设计有机地结合起来。
2、尺寸设计在设计产品尺寸时,我们需要考虑到使用者的人体工学和使用习惯,以及使用场景等方面的因素。
同时我们还需进行模型的三维数据分析,以确认设计尺寸是否合适。
二、力学设计塑料制品的力学设计主要是针对产品的负载、疲劳、变形等方面进行的。
设计时需要考虑到产品的复杂性和耐用性。
1、材料的选择与使用不同的塑料材料有着不同的物理和化学性质,对于不同类型的塑料产品,我们需要根据其使用要求进行材料选择和使用,而且,我们需要综合考虑材料的成本、可回收性、抗氧化性、耐久性等因素。
2、设计承载力设计产品时我们需要考虑到产品的承载力,以保证产品在使用时不会出现断裂、变形等安全问题。
一般来说,塑料制品往往具有大型面板或外壳,因此在考虑承载力时应注意加强框架约束,以消除塑料制品的变形或脆性断裂。
3、环境适应性设计塑料制品在不同环境下都会有不同的表现,在设计时需要考虑到产品的使用场景和用途等因素。
例如,某些塑料制品的要求比较高,需要符合精度要求;而另一些型号的产品需要涉及强化和额外验收等工艺,以防水或防腐等方面进行特殊处理。
三、成型工艺1、成型材料选择在选择成型材料时需要考虑到其强度、可加工性等。
常见的塑料成型方法有吹塑、注塑、压缩成型和挤出成型等,而不同的方法可以满足不同的需求。
2、模具结构设计模具对于塑料成型过程至关重要,因此,模具的设计需要考虑到复杂性、成本、加工时间等因素。
塑胶结构设计规范
塑胶结构设计规范1.材料选择:在选择塑胶材料时,需要考虑其化学性质、力学性能和热性能等。
应根据使用环境和使用要求选择合适的塑胶材料,确保其达到所需的强度、硬度和耐磨性等性能。
2.结构设计:要合理设计塑胶结构,以提高其刚度和强度。
应注意避免在塑胶结构中产生应力集中和应力积累,采取合适的加强结构设计,如搭接、激光焊接等,以增加其承载能力和抗冲击能力。
3.壁厚设计:塑胶制品的壁厚设计是确保其强度和刚度的重要因素。
壁厚过厚会增加成本和重量,而壁厚过薄则会降低结构的强度和刚度。
因此,应根据使用要求和塑胶材料的特性,合理确定壁厚。
4.型腔设计:型腔设计是塑胶制品成型过程中的关键环节。
型腔的设计应考虑到塑胶熔体的流动性和充模性,以确保成型件的质量和尺寸精度。
同时,还需要注意排气和冷却系统的设计,以避免空气和热量对成型件造成不良影响。
5.连接设计:塑胶制品的连接设计直接影响其使用寿命和性能。
在连接处应采用结构合理、牢固可靠的连接方式,如螺栓连接、粘接等。
同时,还需要考虑到塑胶材料的热膨胀系数,以避免因温度变化引起的松动和变形。
6.表面处理:塑胶制品的表面处理可以提高其外观质量和耐久性。
在设计中应考虑到表面处理的可行性和效果,如喷漆、喷涂、电镀等。
7.模具设计:模具设计是塑胶制品生产的关键环节。
模具的设计应符合产品的结构形状和尺寸要求,同时要考虑到成型工艺的要求,如浇口、顶针设计等。
此外,还需要注意模具的加工精度和使用寿命等因素。
总之,塑胶结构设计规范是保证塑胶制品质量和性能的重要保证。
通过合理的材料选择、结构设计、壁厚设计等,可以提高塑胶结构的强度、刚度和耐久性,从而满足不同的使用需求。
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。
塑胶产品结构设计
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。
塑料产品结构设计应注意事项
塑料产品结构设计应注意事项塑料产品的结构设计是塑料制品设计的重要环节,它直接影响产品的质量、性能和外观。
正确的结构设计可以提高塑料产品的使用寿命和安全性,并减少生产成本。
下面是塑料产品结构设计应注意的几个关键事项:1.应用环境和用途分析:在进行塑料产品结构设计之前,首先需要对产品的使用环境和用途进行认真的分析。
不同的应用环境和用途对产品的强度、耐腐蚀性、耐热性等性能需求会有所不同,因此设计时需要根据实际需求进行选择。
2.材料的选择:塑料产品结构设计中,材料的选择是至关重要的。
不同的塑料材料具有不同的性能和特性,例如聚乙烯具有良好的韧性和抗冲击性能,而聚丙烯具有较好的耐化学腐蚀性能。
设计时需要根据产品的使用要求选择合适的材料,并考虑材料的可加工性、成本和环境影响等因素。
3.结构强度设计:塑料产品的结构强度设计是保证产品正常使用的重要因素。
在设计结构时,需要考虑产品的受力情况,避免设计过程中出现应力集中或不均匀的情况,从而导致产品的损坏或失效。
可以通过合理的结构设计、增加加强件等方式来提高产品的强度和刚度。
4.注塑工艺考虑:塑料产品一般采用注塑工艺进行生产。
在结构设计时,需要考虑注塑工艺对产品的影响。
例如,需要合理设计产品的壁厚和收缩率,以保证产品能够正常注塑,并且在冷却过程中不会产生过多的变形或应力。
此外,还需要考虑模具的设计和制造,以提高产品的成型质量和生产效率。
5.考虑工装和装配:在进行塑料产品结构设计时,还需要考虑产品的工装和装配。
工装的设计应与产品结构相适应,并考虑成本、工艺和装配效率等因素。
此外,还需要考虑产品的装配方便性、可靠性和稳定性,以便提高产品的质量和生产效率。
6.外观设计:塑料产品的外观设计是吸引消费者注意的重要因素。
在进行结构设计时,需要考虑产品的外观要求,并合理安排产品的表面纹理、边角半径和接缝位置等细节,以提高产品的美观度和市场竞争力。
综上所述,塑料产品结构设计是塑料制品设计中至关重要的环节,它涉及诸多方面的因素,包括应用环境和用途分析、材料选择、结构强度设计、注塑工艺考虑、工装和装配、外观设计等。
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。
第3章塑料制品的结构设计
4.圆角:
大小: 外圆角:R=1.5t; 内圆角:r=0.5t
4.圆角:
5.孔:
⑴塑件的孔三种成型加工方法: 直接模塑出来; 模塑成盲孔再钻通孔; 塑件成型后再钻孔。
当通孔孔径﹤1.5mm,由于型芯易弯曲折断,不适于模塑成型。 肓孔的深度:h ﹤(3~5)d
d﹤1.5mm时, h ﹤3d
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。
常用:2-4mm(最小:0.25,最大:8-10)
原则:1、满足装配使用收力要求要求下,取小壁厚;
2、脱模顶出时零件不变形;
平板类零件加强筋方
2.
向与料流方向平行
加强筋设计要点:
3.
加强筋厚度小 于制品壁厚
4.
加强筋与支承 面间留有间隙
间距(2-3)t
加强筋设计要点:
增加刚性减少变形的其他措施:
①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。
增加刚性减少变形的其他措施:
②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
~ ~
二、塑料制品的结构设计
主要:
脱模斜度、壁厚、加强筋、圆角、孔、支撑面、 装饰标志、嵌件、分型面、强制脱模等。
1.脱模斜度:减小开模力和脱模力。
当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯,若塑件外形较 复杂时,塑件的多个面与型芯紧贴,从而脱模阻力较大。 为防止脱模时塑件的表面被檫伤和推顶变形,需设脱模斜度。
油
行喷涂处理
不同的光泽状
明显提高塑料件表面的外观档次,
(完整版)塑胶产品结构设计注意事项
塑胶产品结构设计注意事项目录第一章塑胶结构设计规范1、材料及厚度1.1、材料选择1.2、壳体厚度1.3、零件厚度设计实例2、脱模斜度2.1、脱模斜度要点3、加强筋3.1、加强筋与壁厚的关系3.2、加强筋设计实例4、柱和孔的问题4.1、柱子的问题4.2、孔的问题4.3、“减胶”的问题5、螺丝柱的设计6、止口的设计6.1、止口的作用6.2、壳体止口的设计需要注意的事项6.3、面壳与底壳断差的要求7、卡扣的设计7.1、卡扣设计的关键点7.2、常见卡扣设计7.3、第一章塑胶结构设计规范1、材料及厚度1.1、材料的选取a. 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。
b. 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。
c. 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。
d. 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。
e. 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。
f. 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。
塑胶模具结构设计要点
塑胶模具结构设计要点塑胶模具是用于制造塑料制品的工具,其结构设计关系到产品的质量、生产效率和成本。
下面是塑胶模具结构设计的要点。
1.模具基座设计:模具基座是模具的基础,承载着整个模具的重量,并提供模具的稳定性。
在设计模具基座时,需要考虑模具的尺寸、重量和运输方式,选择适当的材料和结构,保证模具在使用过程中能够稳定运行。
2.模具导向设计:模具导向是指对模具零件进行定位和导向的设计。
在塑胶模具中,通常采用导柱和导套的方式进行导向。
导向设计的关键是准确的位置和良好的刚性。
导向结构的设计需要考虑模具的复杂程度、精度要求和生产效率,确保模具在成型过程中能够准确地进行导向。
3.模具分型设计:模具分型是指模具零件的分离方式。
在塑胶模具中,常用的分型方式包括平移分型、拉伸分型和旋转分型等。
分型设计的目的是实现模具零件的准确分离和快速排料,避免产品变形和损坏。
在进行分型设计时,需要考虑产品的形状、尺寸和壁厚等因素,并合理选择分型面和顶针的位置和数量。
4.模具冷却设计:塑胶制品的成型过程中需要消耗大量的热量,模具的冷却系统是为了控制模具温度,提高生产效率和产品质量。
在进行冷却设计时,需要合理确定冷却通道和冷却介质的位置和数量,以及冷却器的尺寸和布置方式。
冷却通道的设计应该保证冷却效果良好且均匀,同时尽量减少冷却介质的消耗和时间。
5.模具出产口设计:模具出产口是指产品从模具中取出的通道,也是模具的关键部分之一、在进行出产口设计时,需要考虑产品的形状、结构和尺寸,确定合理的出产口位置和尺寸。
出产口的设计应该保证产品的完整和光滑,避免产品形状的畸变和损伤。
6.模具加工工艺设计:模具加工工艺是指模具零件的加工方式和工艺步骤。
在进行加工工艺设计时,需要考虑模具材料的性质和加工难度,选择适当的机械加工方法和工艺流程。
加工工艺的设计应该保证模具零件的精度和质量,以及加工周期和成本的控制。
7.模具耐磨性设计:塑胶模具在使用过程中会受到摩擦和冲击力的作用,需要具备良好的耐磨性。
注塑件产品结构设计要点
1、术语和定语
1.1 缩水、缩痕 制品表面产生凹陷的现象,由塑胶体积收缩产生,常见于局部内厚区域,如加强肋或 柱位与面交接区域。
1.2 缩孔 制品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真空泡,叫缩孔。
1.3 气泡 塑胶熔体含有空气、水份及挥发性气体时,在注塑成型过程空气、水份及挥发性气体 进入制品内部而残留的空洞叫气泡。
3、壁厚的选择 塑胶零件的壁厚对零件的质量影响很大,壁厚过小时成型的流动阻力大,大
形复杂的零件就很难充满型腔,塑胶壁厚的最小尺寸应满足以下几个方面的要
求:
➢ 足够的强度和刚度。 ➢ 脱模时能经受脱模机构的冲击与震动 ➢ 装配时能承受足够的紧固力 塑胶零件规定有最小壁厚值,它随塑胶品种牌号和零件大小不同有不同,对于外壳零件,
1.9 银丝、银条 制品表面或表面附近,沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。 银丝的产生一般是塑胶中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致,注塑机 螺杆卷入空气有时也会产生银条。
1.10破裂、龟裂 制品表面裂痕严重而明显者为破裂,制品表面呈毛发状裂纹,制品尖锐角处常呈现此 现象谓之龟裂,也常称为应力龟裂。
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
生很大的内应力,而造成塑胶件开裂,对于高刚性的工程塑料更为严重。基于内应力比较 大,PC正常情况下禁用预埋,PC+ABS也不推荐,特别对与预埋螺柱数量多于4时,还有 螺柱不等高的,造成螺柱种类太多,容易出错;同时,还有因为放置时间过长,会造成注 塑机料筒里材料由于高温时间过长而变质。
塑料产品结构设计
塑料产品结构设计塑料产品结构设计是指在塑料制品生产过程中,通过分析产品的使用条件和要求,合理安排塑料材料的使用位置、形状和尺寸,确定产品的结构形式,以达到安全、可靠、经济、美观等要求的设计过程。
在进行塑料产品结构设计时,需考虑材料的强度、刚度、耐疲劳性、耐腐蚀性、耐热性、可塑性、表面光泽、色泽稳定性等因素。
1.了解产品需求:首先需要了解产品的使用条件和要求,包括使用环境、载荷要求、使用寿命、外观要求等。
了解产品的功能和性能要求,为结构设计提供指导。
2.材料选择:根据产品的要求,选择适合的塑料材料。
需要考虑材料的强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性、可加工性等性能。
不同材料具有不同的特性,需要根据具体情况选择合适的材料。
3.确定材料布局:根据产品的结构要求和设计使用条件,确定材料的布局。
合理布局材料可以提高产品的强度、刚度和稳定性。
同时,还可以考虑利用材料的各项特性,如透明性、耐候性等。
4.设计结构要素:根据产品的功能要求和使用条件,设计产品的各个结构要素,包括外壳、支撑结构、连接方式、装配方式等。
外壳的设计应考虑产品的外观、尺寸、形状等方面的要求。
支撑结构的设计应考虑产品的刚度和强度要求。
连接方式和装配方式的选择应考虑产品的安全、可靠、方便性等要求。
5.分析和计算:根据所选用的材料和设计的结构要素,进行必要的分析和计算,包括强度分析、刚度分析、热胀缩分析、疲劳寿命分析等。
通过分析和计算,确定产品的结构形式,并对结构的合理性进行评价。
6.优化设计:根据分析和计算的结果,对设计进行优化。
通过改变结构尺寸、材料选择、结构形式等方面的设计参数,提高产品的性能和质量,同时降低生产成本。
7.产品制造和检验:根据设计要求制造产品,并进行相应的检验和测试。
需要进行产品的物理测试、化学测试、力学测试、温湿度测试等,确保产品符合设计要求和使用要求。
在进行塑料产品结构设计时,需要注意以下几个方面:1.材料选择要合理:根据产品的使用条件和要求选择合适的塑料材料,要考虑材料的性能、加工和成本等因素。
注塑件结构设计要点概要
注塑件结构设计要点吕文果塑料是四大工程材料(钢铁、木材、水泥和塑料之一,它是以高分子量的合成树脂为主要成份,在一定条件下可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。
塑料总体分为热固性和热塑性两种,区分两种塑料的规则一般是在一定温度加热一段时间或加入硬化剂后有无发生化学反应而硬化,发生化学反应而硬化的叫热固性塑料,反之则叫热塑性塑料。
它广泛应用于工业、农业、国防等行业。
但是塑料与其它材料相比又具有自己的一些特有的性能,这些性能决定它的一些特有的使用场合、加工方法、生产工艺等。
一般来说塑料的成型方法有以下几种:注射成型、挤压成型、压铸成型、发泡、吹塑、真空吸塑、中空成型、机加工等。
由于塑料的种类及性能、使用场合、成型工艺等条件的影响,对塑料件的结构设计也就自然会产生一些特殊的要求及方法。
由于热固性塑料与热塑性塑料最终的形态不同,结构设计过程中的好多要求也就不一样,涉及的范围相当之大。
下面我们就针对注射成型的热塑性塑料件的结构设计从胶模斜度、塑件的壁厚、加强筋、支承柱、孔、公差等方面作一些初略的讨论。
一、壁厚合理确定塑件的壁厚是非常重要的,其它的形体和尺寸如加强筋和圆角等都是以壁厚为参照的。
塑料产品的壁厚主要决定于塑料的使用要求,即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、选用的塑胶材料、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求而定。
如果壁厚不均匀,会使塑料熔体的充模速度和冷却收缩不均匀,由此会引起凹陷、真空泡、翘曲、甚至开裂。
壁厚均匀是塑料件设计的一大原则。
一般的热塑性塑料壁厚设计在1~6mm范围。
最常用的为2~3mm。
大型件也有超过6mm的。
表1是一些热塑性塑料壁厚的推荐值。
在取较小壁厚时,要考虑制品在使用和装配时的强度和刚度。
从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,还延长生产周期。
尽量使塑件各处的壁厚均匀,否则会引起收缩不均匀使塑件产生变形和气泡、凹陷的工艺问题。
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。
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第一章 塑料制品的结构设计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。
§1.1 塑料制品设计的一般程序和原则1.1.1 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。
1.1.2 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。
§1.2 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 L L 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。
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不受壁厚的影响;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,塑料制品致密,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。
§1.3 脱模斜度脱模斜度:为便于脱模,塑料制品壁在出模方向上应具有倾斜角度α,其值以度数表示(参见表2-4)。
1.3.1 脱模斜度确定要点(1) 制品精度要求越高,脱模斜度应越小。
(2) 尺寸大的制品,应采用较小的脱模斜度。
(3) 制品形状复杂不易脱模的,应选用较大的斜度。
(4) 制品收缩率大,斜度也应加大。
(5) 增强塑料宜选大斜度,含有自润滑剂的塑料可用小斜度。
(6) 制品壁厚大,斜度也应大。
(7) 斜度的方向。
内孔以小端为准,满足图样尺寸要求,斜度向扩大方向取得;外形则以大端为准,满足图样要求,斜度向偏小方向取得。
一般情况下脱模斜度。
可不受制品公差带的限制,高精度塑料制品的脱模斜度则应当在公差带内。
脱模斜度α值可按表2-4选取。
由表中可以看出,塑料硬脆、刚性大的,脱模斜度要求大。
具备以下条件的型芯,可采用较小的脱模斜度:(1) 顶出时制品刚度足够。
(2) 制品与模具钢材表面的摩擦系数较低。
(3) 型芯表面的粗糙度值小,抛光方向又与制品的脱模方向—致。
(4) 制品收缩量小,滑动摩擦力小。
1.3.2 制品脱模斜度设计1、箱体与盖类制品(图2-1)当H≤50mm时,S/H=1/30~1/50当50<H≤100mm时,S/H≤1/602、格子板形制品(图2-2)当格子的间距P≤4mm时,脱模斜度α=1/10P。
格子C尺寸越大,脱模斜度越大。
当格子高度H超过8mm,脱模斜度不能取太大值时,可采用图(b)的形式,使一部分进入动模一侧,从而使脱模斜度满足要求。
3、带加强筋类制品(图2-3))200/1~500/1(2arctg HB A arctg =-=α A=(1.0~1.8)T mm ;B=(0.5~0.7)T mm4、底筋类制品(图2-4))100/1~150/1(2arctg HB A arctg =-=α A=(1.0~1.8)T mm ;B=(0.5~0.7)T mm5、凸台类制品(图2-5、表2-5))20/1~30/1(2'arctg HD D arctg =-=α 高凸台制品(H >30mm )的脱模斜度:型芯:)30/1~50/1(2'arctg Hd d arctg=-=α 型腔:)50/1~100/1(2'arctg H D D arctg =-=α 型芯的脱模斜度应大于型腔。
6、最小脱模斜度(表2-6)脱模斜度影响制品的脱出情况。
如果脱模斜度很小,脱模阻力增大,顶出机构就会失去作用。
在一般情况下,不能小于最小脱模斜度,以防止制品留模。
§1.4 制品壁厚确定合适的制品壁厚是制品设计的主要内容之一。
1.4.1 制品壁厚的作用(1) 使制品具有确定的结构和一定的强度、刚度,以满足制品的使用要求。
(2) 成型时具有良好的流动状态(如壁不能过薄)以及充填和冷却效果(如壁不能太厚)(3) 合理的壁厚使制品能顺利地从模具中顶出。
(4) 满足嵌件固定及零件装配等强度的要求。
(5) 防止制品翘曲变形。
1.4.2 制品壁厚的设计基本原则——均匀壁厚。
即:充模、冷却收缩均匀、形状性好、尺寸精度高、生产率高。
(1) 在满足制品结构和使用要求的条件下,尽可能采用较小的壁厚。
(2) 制品壁厚的设计,要能承受顶出装置等的冲击和振动。
(3) 在制品的连接固紧处、嵌件埋入处、塑料熔体在孔窗的汇合(熔接痕)处,要具有足够的厚度。
(4) 保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚。
(5) 满足成型时熔体充模所需壁厚,既要避免充料不足或易烧焦的薄壁,又要避免熔体破裂或易产生凹陷的厚壁。
制品上相邻壁厚差的关系(薄壁:厚壁)为:热固性塑料:压制1:3,挤塑1:5热塑性塑料:注塑1:1.5(2)当无法避免不均匀的壁厚时,制品壁厚设计可采用逐步过渡的形式(图2-6,图2-7),或者改制成两个制品然后再装配为一个制品(图2-8)等方法。
制品壁厚的设计可参照表2-7~表2-11。
§1.5 加强筋(含凸台、角撑)1.5.1 加强筋的作用(1) 在不加大制品壁厚的条件下,增强制品的强度和刚性,以节约塑料用量,减轻重量,降低成本。
(2) 可克服制品壁厚差带来的应力不均所造成的制品歪扭变形。
(3) 便于塑料熔体的流动,在塑料制品本体某些壁部过薄处为熔体的充满提供通道。
1.5.2 加强筋的形状及尺寸塑料制品上加强筋和凸台的形式和应用如图2-9,图2-10所示。
加强筋尺寸参数如图2-11,图2-12所示。
凸台的形状及尺寸参数如图2-13~图2-15所示。
角撑位于制品边缘,支撑制品壁面,以增加强度及刚度,尺寸参数如图2-16所示。
1.5.3 加强筋的设计要点(1) 用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋,避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷(图2-17、图2-18)。
当筋的背面出现凹陷影响美观时,可采用图2-19所示的装饰结构予以遮掩。
(2) 筋的布置方向最好与熔料的充填方向一致(见表2-12中示例)。
(3) 筋的根部用圆弧过渡,以避免外力作用时产生应力集中而破坏。
但根部圆角半径过大则会出现凹陷。
(4) 一般不在筋上安置任何零件。
(5) 位于制品内壁的凸台不要太靠近内壁,以避免凸台局部熔体充填不足(图2-20)。
加强筋在防止制品变形、增加制品刚性方面的应用如图2-21~图2-22所示。
加强筋设计注意的问题参见表2-12。
§1.6 支承面制品的支承面不能是整个底面,而应采用凸边或凸起支脚类结构,如三点支承、边框支承等,如图2-23~图2-26所示。
§1.7 圆角制品的两相交平面之间尽可能以圆弧过渡,避免因锐角而造成应力集中等弊病(参见图2-27~图2-30)。
制品圆角的作用有:(1) 分散载荷,增强及充分发挥制品的机械强度。
(2) 改善塑料熔体的流动性,便于充满与脱模,消除壁部转折处的凹陷等缺陷。
(3) 便于模具的机械加工和热处理,从而提高模具的使用寿命。
§1.8 孔1.8.1 制品孔的形式及成型方法孔的形式很多,主要可分为圆形孔(图2-31、图2-32)和非圆形孔两大类。
根据孔径与孔深度的不同,孔可用下述方法成型:(1) 一般孔、浅孔,模塑成型。
(2) 深孔,先模塑出孔的一部分深度,其余孔深用机械加工(如钻孔)获得。
(3) 小径深孔(如孔径d<1.5mm),机械加工。
(4) 小角度倾斜孔、复杂型孔,采用拼合型芯成型,避免用侧抽芯。
(5) 薄壁孔、中心距精度高的孔(孔系),采用模具冲孔,以简化塑模结构。
1.8.2 孔的模塑成型1、盲孔成型(型芯一端固定,参见图2-33、图2-34)图中,D——孔径、L——孔深注射、传递模塑D≤1.5mm,L=DD>1.5mm,L=(2~4)D压缩模塑L=(2~2.5)D2、通孔的成型(图2-35~图2-38)3、复杂型孔的成型(图2-39)4、孔的成型尺寸参数(表2-13~表2-15)1.8.3 孔的设计要点(1) 孔与孔的中心距应大于孔径(两者中的小孔)的2倍,孔中心至边缘的距离为孔径的3倍。
热塑性和热固性塑料制品的孔心距、孔边距还可参见图2-40和表2-16。
(2) 孔周边的壁厚要加大,其值比与之相装配件的外径大20%~40%,以避免收缩应力所造成的不良影响。
(3) 制品壁上的孔(即孔轴线与开模方向相垂直),为避免侧向抽芯,可用图2-41中的侧壁凹槽代替。
但图中的m-n面的加工难度加大。
(4) 塑料熔体围绕型芯流动汇合而形成塑料制品孔时,会在孔的边缘熔体汇合处形成熔接痕(图2-42),熔接痕的存在削弱了制品的强度。
解决的措施有:1) 孔与孔之间应适当加大距离,以避免熔接痕的重合连接(图2-42)。
2) 型孔按盲孔设计,留有1/3壁厚的连皮,以便让熔体从型芯头上越过,使之不出现熔体汇合的熔接痕。
最后钻(冲)掉孔的连皮(图2-43)。
3) 热塑性塑料和层压酚醛塑料的薄壁孔形件(如散热器窗),可用冲裁模冲压出型孔。
(5) 需要钻孔的制品,模塑孔时应做出钻头的定位或导向部分的形状(图2-44和图2-45)。