塑料件结构设计 PPT
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塑料成型工艺及模具设计PPT课件
1.目测法。 2.结构定位法，见图9－9所示 。 图9－10所示为普通压机用固定式压注模的加料腔与上 模连接为一体的结构，加料腔采用镶拼结构，主流道做 在浇口套上，图中加料腔底部共有四个主流道。 图9－11所示为加料腔与模具的连接固定方式，有用螺 母锁紧加固合仅用台肩固定两种方式。
9.2.2 压注模专用零件结构设计
式中 A—加料腔断面积，cm3 N —专用压机辅助缸的额定压力，Ｔ； q — 成型塑料所需的挤压力,按表9-1选用。
9.2.2 压注模专用零件结构设计
当压机确定后，还应计算校核加料 腔内产生的单位挤压力是否足够。 计算校核式为：
1000Ｎ/A=P′≥ｑ 式中 Ｎ－压机额定压力，Ｔ；
P′－实际单位挤压力，Ｋｇ／ cm3
ｑ—不同塑料所需单位挤压力， 参见表9-1
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2)加料腔的高度 H=V/A+(0.8 ～ 1.5cm)
(9-5) 式中 H－加料腔高度
V－塑件及浇注系统，以及残余 废料为松散原料时的总体积；
A－加料腔的端面积
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2.柱塞
普通压机用压注模柱塞的结构形式如图9－12所示， 图c的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆 柱形，图a、b、d的柱塞带有底板，以便固定在压机 上。柱塞与底板之间可做成组合式或整体式。图d的柱 塞上开设有环形槽，塑料溢入充满并固化在槽里，起 到了活塞环的作用，它将阻止塑料从间隙中较多地溢 出。图a、d柱塞端面开设有些楔形沟槽，图9－13清
9.2 压注模
9.2.1 压注模的类型 9.2.2 压注模专用零件结构设计
9.2.1 压注模的类型
（一）普通压机用压注模
1.移动式压铸模(见图9-4)
9.2.2 压注模专用零件结构设计
式中 A—加料腔断面积，cm3 N —专用压机辅助缸的额定压力，Ｔ； q — 成型塑料所需的挤压力,按表9-1选用。
9.2.2 压注模专用零件结构设计
当压机确定后，还应计算校核加料 腔内产生的单位挤压力是否足够。 计算校核式为：
1000Ｎ/A=P′≥ｑ 式中 Ｎ－压机额定压力，Ｔ；
P′－实际单位挤压力，Ｋｇ／ cm3
ｑ—不同塑料所需单位挤压力， 参见表9-1
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2)加料腔的高度 H=V/A+(0.8 ～ 1.5cm)
(9-5) 式中 H－加料腔高度
V－塑件及浇注系统，以及残余 废料为松散原料时的总体积；
A－加料腔的端面积
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2.柱塞
普通压机用压注模柱塞的结构形式如图9－12所示， 图c的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆 柱形，图a、b、d的柱塞带有底板，以便固定在压机 上。柱塞与底板之间可做成组合式或整体式。图d的柱 塞上开设有环形槽，塑料溢入充满并固化在槽里，起 到了活塞环的作用，它将阻止塑料从间隙中较多地溢 出。图a、d柱塞端面开设有些楔形沟槽，图9－13清
9.2 压注模
9.2.1 压注模的类型 9.2.2 压注模专用零件结构设计
9.2.1 压注模的类型
（一）普通压机用压注模
1.移动式压铸模(见图9-4)
家电产品塑料件结构设计
塑胶材料性能介绍 及对比
03、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， 推荐如下壁厚ABS，PC+ABS，PC, 透明PC，透明ABS，壁厚为:2.0-3.5mm。一些小的 外观零件（如按键帽，灯罩，旋钮）可以做到1.2-2.0mm同一个塑胶零件的壁厚尽可能 一致，否则可能会由于壁厚不均而产生壁厚处缩水。
10、塑料件设计要点
➢ 壁厚适当、均匀
10、塑料件设计要点
➢ 壁厚适当、均匀
10、塑料件设计要点
➢ 不同厚度的壁之间应该有过渡部分
10、塑料件设计要点
➢ 不同厚度的壁之间应该有过渡部分
10、塑料件设计要点
➢ 表面凹痕的消除或掩盖
10、塑料件设计要点
➢ 要有足够的脱模斜度
10、塑料件设计要点
家电产品塑料件结构设计
2023/02/10
目录
CONTENTS
01 术语和定语 02 材料的选择 03 壁厚的选择 04 拔模斜度的设计 05 柱位的设计 06 加强筋的设计 07 装饰线、止口、叉骨、扣位的设计 08 圆角的设计 09 常用透明零件的设计
01、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。
06、加强筋位的设计
柱位上的加强筋：胶柱在结构允许情况下必须设计加强筋。柱位上的加强筋由于是跟柱位一起 顶出，可以比普通的加强筋高得多，其高度方向上比柱位端面低1-3mm就可以了。同时，柱位的 加强筋尽量对称加工，以保证柱位变形尽量小。其形状如图1，指示的斜度为D=3-5度。
03、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， 推荐如下壁厚ABS，PC+ABS，PC, 透明PC，透明ABS，壁厚为:2.0-3.5mm。一些小的 外观零件（如按键帽，灯罩，旋钮）可以做到1.2-2.0mm同一个塑胶零件的壁厚尽可能 一致，否则可能会由于壁厚不均而产生壁厚处缩水。
10、塑料件设计要点
➢ 壁厚适当、均匀
10、塑料件设计要点
➢ 壁厚适当、均匀
10、塑料件设计要点
➢ 不同厚度的壁之间应该有过渡部分
10、塑料件设计要点
➢ 不同厚度的壁之间应该有过渡部分
10、塑料件设计要点
➢ 表面凹痕的消除或掩盖
10、塑料件设计要点
➢ 要有足够的脱模斜度
10、塑料件设计要点
家电产品塑料件结构设计
2023/02/10
目录
CONTENTS
01 术语和定语 02 材料的选择 03 壁厚的选择 04 拔模斜度的设计 05 柱位的设计 06 加强筋的设计 07 装饰线、止口、叉骨、扣位的设计 08 圆角的设计 09 常用透明零件的设计
01、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。
06、加强筋位的设计
柱位上的加强筋：胶柱在结构允许情况下必须设计加强筋。柱位上的加强筋由于是跟柱位一起 顶出，可以比普通的加强筋高得多，其高度方向上比柱位端面低1-3mm就可以了。同时，柱位的 加强筋尽量对称加工，以保证柱位变形尽量小。其形状如图1，指示的斜度为D=3-5度。
注塑模具实用教程第8章注塑模结构件设计ppt课件
8.2.3 定模A板和动模B板的设计
定模A板和动模B板的尺寸取决于内模镶件的外形尺寸，而内模 镶件的外形尺寸又取决于塑件的尺寸、结构特点和数量，内模镶 件设计详见第7章《注塑模具成型零件设计》。
从经济学的角度来看，在满足刚度和强度要求的前提下，模具 的结构尺寸越小越好。
确定定模A板和动模B板的尺寸常用计算法和经验法二种，在实 际工作过程中常用经验法。
2024年7月31日
20
第8章 注塑模具结构件设计
1.计算方法（相关公式见书） 2.经验确定法
模架长宽尺寸E和取决于内模镶件的长宽尺寸A和B，即A、B 板的开框尺寸。
2024年7月31日
21
第8章 注塑模具结构件设计
（1）A、B板的宽度尺寸确定。 一般来说在没有侧向抽芯
的模具中，模板开框尺寸A应大致等于模架推件固定板宽度尺寸C， 在标准模架中，尺寸C和E是一一对应的，所以知道尺寸A就可以 在标准模架手册中找到模架宽度尺寸E。
2024年7月31日
2
第8章 注塑模具结构件设计
8.1 概述
8.1.1 本章主要内容
• ① 模架的规格型号； • ② 动模板和定模板的设计； • ④ 方铁什么情况下要加高； • ⑤ 定距分型结构的设计； • ⑥ 撑柱的设计； • ⑦ 复位弹簧设计； • ⑧ 定位圈的设计； • ⑨ 紧固螺钉的设计。
2024年7月31日
29
第8章 注塑模具结构件设计
注意：① 表中的“A×B”和“框深a”均指动模板开框的长、 宽和深； ② 动模B板高度B等于开框深度a加钢厚Ha，向上取标准值 （公制一般为10的倍数）； ③ 如果动模有侧抽芯，有滑块槽，或因推杆太多而无法加撑 柱时，须在表中数据的基础上再加5～10mm； ④动模板高度尽量取大些，以增加模具的强度和刚度。 动、定模板的长、宽和高度尺寸都已标准化，设计时尽量取 标准值，避免采用非标模架。
定模A板和动模B板的尺寸取决于内模镶件的外形尺寸，而内模 镶件的外形尺寸又取决于塑件的尺寸、结构特点和数量，内模镶 件设计详见第7章《注塑模具成型零件设计》。
从经济学的角度来看，在满足刚度和强度要求的前提下，模具 的结构尺寸越小越好。
确定定模A板和动模B板的尺寸常用计算法和经验法二种，在实 际工作过程中常用经验法。
2024年7月31日
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第8章 注塑模具结构件设计
1.计算方法（相关公式见书） 2.经验确定法
模架长宽尺寸E和取决于内模镶件的长宽尺寸A和B，即A、B 板的开框尺寸。
2024年7月31日
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第8章 注塑模具结构件设计
（1）A、B板的宽度尺寸确定。 一般来说在没有侧向抽芯
的模具中，模板开框尺寸A应大致等于模架推件固定板宽度尺寸C， 在标准模架中，尺寸C和E是一一对应的，所以知道尺寸A就可以 在标准模架手册中找到模架宽度尺寸E。
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第8章 注塑模具结构件设计
8.1 概述
8.1.1 本章主要内容
• ① 模架的规格型号； • ② 动模板和定模板的设计； • ④ 方铁什么情况下要加高； • ⑤ 定距分型结构的设计； • ⑥ 撑柱的设计； • ⑦ 复位弹簧设计； • ⑧ 定位圈的设计； • ⑨ 紧固螺钉的设计。
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第8章 注塑模具结构件设计
注意：① 表中的“A×B”和“框深a”均指动模板开框的长、 宽和深； ② 动模B板高度B等于开框深度a加钢厚Ha，向上取标准值 （公制一般为10的倍数）； ③ 如果动模有侧抽芯，有滑块槽，或因推杆太多而无法加撑 柱时，须在表中数据的基础上再加5～10mm； ④动模板高度尽量取大些，以增加模具的强度和刚度。 动、定模板的长、宽和高度尺寸都已标准化，设计时尽量取 标准值，避免采用非标模架。
塑料螺纹等结构设计PPT课件
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。
第9页/共61页
2.3 塑件形状设计
图2-1a所示塑件在取出模 具前，必须先由抽芯机构 抽出侧型芯，然后才能， 取出模具结构复杂。
图2-1b侧孔形式，无需侧 向型芯，模具结构简单。
图2-2a所示塑件的内侧有 凸起，需采用由侧向抽芯 机构驱动的组合式型芯， 模具制造困难。
• (1)可将塑件过厚部分挖空，如图2-8所 示。
• (2)可将塑件分解，即将一个塑件设计为 两个塑件，在不得已时采用这种方法。
第22页/共61页
图2—8 挖空塑件过厚部分使壁厚均匀
第23页/共61页
•返回
•
此外，必须指出壁厚与流程有着密切关系。所谓流程是指熔体从浇口流
向型腔各部分的距离。实验证明，在一定条件下，流程与制品壁厚成直线关系。
脱模斜度
•
为便于塑件从模腔中脱出，在平行于脱模方向的塑件表面上，必须设有一
定的斜度，此斜度称为脱模斜度。
• 斜度留取方向，对于塑件内表面是以小端为基准(即保证径向基本尺寸)，斜 度向扩大方向取，塑件外表面则应以大端为基准(保证径向基本尺寸)，斜度向 缩小方向取，如图2-6所示。
第16页/共61页
图2—6 塑件上斜度留取方向
制品壁厚愈厚，所容许的流程愈长；反之，制品壁厚愈薄，所容许的流程愈短。
•
如果不能满足要求，则需增大壁厚或增设浇口及改变浇口位置，以满足模
塑要求。
第24页/共61页
制件最小壁厚与流程之间关系：
S ( L 0.5) 0.6 S =( L +0.8) ×0.7
100
100
S ( L 1.2) 0.9 100
第33页/共61页
第9页/共61页
2.3 塑件形状设计
图2-1a所示塑件在取出模 具前，必须先由抽芯机构 抽出侧型芯，然后才能， 取出模具结构复杂。
图2-1b侧孔形式，无需侧 向型芯，模具结构简单。
图2-2a所示塑件的内侧有 凸起，需采用由侧向抽芯 机构驱动的组合式型芯， 模具制造困难。
• (1)可将塑件过厚部分挖空，如图2-8所 示。
• (2)可将塑件分解，即将一个塑件设计为 两个塑件，在不得已时采用这种方法。
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图2—8 挖空塑件过厚部分使壁厚均匀
第23页/共61页
•返回
•
此外，必须指出壁厚与流程有着密切关系。所谓流程是指熔体从浇口流
向型腔各部分的距离。实验证明，在一定条件下，流程与制品壁厚成直线关系。
脱模斜度
•
为便于塑件从模腔中脱出，在平行于脱模方向的塑件表面上，必须设有一
定的斜度，此斜度称为脱模斜度。
• 斜度留取方向，对于塑件内表面是以小端为基准(即保证径向基本尺寸)，斜 度向扩大方向取，塑件外表面则应以大端为基准(保证径向基本尺寸)，斜度向 缩小方向取，如图2-6所示。
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图2—6 塑件上斜度留取方向
制品壁厚愈厚，所容许的流程愈长；反之，制品壁厚愈薄，所容许的流程愈短。
•
如果不能满足要求，则需增大壁厚或增设浇口及改变浇口位置，以满足模
塑要求。
第24页/共61页
制件最小壁厚与流程之间关系：
S ( L 0.5) 0.6 S =( L +0.8) ×0.7
100
100
S ( L 1.2) 0.9 100
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第3塑料制品结构工艺设计
❖ 本章介绍了塑料制品的设计原则、方法及其工艺 设计、结构设计和塑料制品的表面修饰等，同时 结合实例对塑料制品进行了工艺分析和生产工艺 规程编订。重点对塑料制品工艺设计中的尺寸、 精度、表面质量、壁厚和结构中的圆角、加强筋、 脱模斜度、孔、螺纹、嵌件等的设计及其模具结 构进行了介绍；并通过灯罩成型工艺规程的制定， 全面介绍了塑料制品的生产工艺规程编订步骤与 内容。通过本章学习希望学员能掌握上述内容， 并应对制品的表面修饰有一定的认识。
❖ 1．塑料制品的尺寸
❖ 塑料制品尺寸是指制品的总体尺寸。它受到塑料流 动性的制约，塑件尺寸越大，要求塑料的流动性越 好，流动性差的塑料或薄壁制品进行注射模塑和传 递模塑时，制品尺寸不宜过大，以免熔体不能充满 型腔或形成熔接痕，从而影响制品外观和强度。
❖ 此外，压缩模塑制品尺寸受到压力机最大压力及工 作台面尺寸的限制；注射模塑制品的尺寸受到注射 机的公称注射量、锁模力、开模行程和模板尺寸的 限制。
3．2．5 塑料制品的脱模斜度
❖ 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′。
❖ 常用塑件的脱模斜度见表3.5表3.5
图3-11 塑料制品脱模斜度
3．2．5 塑料制品的脱模斜度
3.6.1 尺寸及精度
❖ 塑料制件的尺寸（主要指塑件的外形尺寸）大小 取决于塑料的流动性、加工设备的大小以及制品的 使用要求。
❖ 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图 中尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。
影响塑件尺寸精度的因素: ❖ 模具的制造精度、磨损程度和安装误差、塑料收
缩率的波动以及成型时工艺条件的变化、塑件成型 后的时效变化。
❖ 1．塑料制品的尺寸
❖ 塑料制品尺寸是指制品的总体尺寸。它受到塑料流 动性的制约，塑件尺寸越大，要求塑料的流动性越 好，流动性差的塑料或薄壁制品进行注射模塑和传 递模塑时，制品尺寸不宜过大，以免熔体不能充满 型腔或形成熔接痕，从而影响制品外观和强度。
❖ 此外，压缩模塑制品尺寸受到压力机最大压力及工 作台面尺寸的限制；注射模塑制品的尺寸受到注射 机的公称注射量、锁模力、开模行程和模板尺寸的 限制。
3．2．5 塑料制品的脱模斜度
❖ 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′。
❖ 常用塑件的脱模斜度见表3.5表3.5
图3-11 塑料制品脱模斜度
3．2．5 塑料制品的脱模斜度
3.6.1 尺寸及精度
❖ 塑料制件的尺寸（主要指塑件的外形尺寸）大小 取决于塑料的流动性、加工设备的大小以及制品的 使用要求。
❖ 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图 中尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。
影响塑件尺寸精度的因素: ❖ 模具的制造精度、磨损程度和安装误差、塑料收
缩率的波动以及成型时工艺条件的变化、塑件成型 后的时效变化。
塑胶产品结构设计重点 ppt课件
PPT课件
9
二、塑胶产品结构设计-加强筋
加强筋基本要求：
外观表面上易出现缩水情形，肋骨的厚度应应小于胶料厚度的50%；当超出料厚
50%时，须用缩水验证公式验证；非外观表面肋骨厚度可胶料厚度的70% ；发泡塑胶
部件，肋骨相交面料厚可达胶料厚度的100%； 肋骨的高度不应高於胶料厚的三倍。 当超过两条肋骨的时侯，肋骨之间的距离应不小於胶料厚度的2倍。 模具角度考虑，加强筋的阔度(或深度)和数量应尽量留有馀额，当试模时发觉产品
成本考虑对于超过4mm的壁厚，易采用发泡成型或氮气辅助射出。 由于UL安规要求，通常胶厚不易太薄(<1.2mm)，太薄须使用特殊防火级别材
料，会导致材料成本大幅度上升。
DSC设计胶厚通常取1.5mm。
PPT课件
7
一、塑胶产品结构设计-壁厚
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
PPT课件
5
一、塑胶产品结构设计-壁厚
B. 转角位的设计准则亦适用於悬梁式扣位。因这种扣紧方式是需要将悬梁臂弯 曲嵌入，转角位置的设计图说明如果转角弧位R太小时会引致其应力集中系数 (Stress Concentration Factor)过大，因此，产品弯曲时容易折断，弧位R太大 的话则容易出现收缩纹和空洞。因此，圆弧位和壁厚是有一定的比例。一般 介乎0.2至0.6T之间，理想数值是在0.5T左右。
PPT课件
3
一、塑胶产品结构设计-壁厚
平面准则:
A. 在大部份热融过程操作，包括挤压和射出成型，均一的壁厚是非常的重要的。 厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表面在浇口 凝固後出现收缩痕。更甚者引致产生挠曲、颜色不同或不同透明度。
塑料件结构设计规范-图文实例
16
平板卡扣连接
17
平板卡扣连接－－结构分析
18
平板卡扣连接的优缺点及适用范围
• 用途：平板件与其他塑料件利用卡扣连接。 • 优点：装配简单且牢固，适用性强。 • 缺点：需要其他结构支撑板件。 • 适用产品：适用于板件与一般塑料件的连接等，板件一般不属于重
要外观件。
19
卡扣连接与翻边
20
卡扣连接与翻边－－结构分析
塑料件设计规范
1
柱位的设计方式-自攻螺钉
自攻螺钉的标准尺寸
自攻螺钉规格 （国标） ST2.2 ST2.9 ST3.5 ST4.2 ST4.8 ST5.5
螺钉柱内径ø（mm） 螺钉柱外径（mm）
nd
wd
1.7
5
2.3
6
2.8
7
3.4
7.5
3.8
8
4.4
9
表内值为参考值，一般柱位 内径较nd大0.3~0.4mm，柱 位壁厚在1.25mm左右，以 防止产品表面缩凹。
钢丝卡扣
其他规格钢丝可参照此形 状适当更改，开口 尺寸 在钢丝直径的60％左右。
15
钢丝卡扣的优缺点及适用范围
• 用途：用钢丝固定塑料件。 • 优点：装配简单,可拆卸,模具上易实现。 • 缺点：高度有限制,受力有脱落可能。 • 适用产品：旁侧板、前挡板等塑料件，卡扣周围50mm左右范围内无
发泡或面套挤压。
柱位高一般在5～10mm。
2
柱位结构的优缺点及适用范围
• 用途：将零部件（开关盒，铰链等）固定到塑料件上。 • 优点：结构简单，固定牢固。 • 缺点：产品表面容易缩凹，装配工序较烦。 • 适用产品：旁侧板等需要固定零部件的塑料件。
3
螺钉沉孔
平板卡扣连接
17
平板卡扣连接－－结构分析
18
平板卡扣连接的优缺点及适用范围
• 用途：平板件与其他塑料件利用卡扣连接。 • 优点：装配简单且牢固，适用性强。 • 缺点：需要其他结构支撑板件。 • 适用产品：适用于板件与一般塑料件的连接等，板件一般不属于重
要外观件。
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卡扣连接与翻边
20
卡扣连接与翻边－－结构分析
塑料件设计规范
1
柱位的设计方式-自攻螺钉
自攻螺钉的标准尺寸
自攻螺钉规格 （国标） ST2.2 ST2.9 ST3.5 ST4.2 ST4.8 ST5.5
螺钉柱内径ø（mm） 螺钉柱外径（mm）
nd
wd
1.7
5
2.3
6
2.8
7
3.4
7.5
3.8
8
4.4
9
表内值为参考值，一般柱位 内径较nd大0.3~0.4mm，柱 位壁厚在1.25mm左右，以 防止产品表面缩凹。
钢丝卡扣
其他规格钢丝可参照此形 状适当更改，开口 尺寸 在钢丝直径的60％左右。
15
钢丝卡扣的优缺点及适用范围
• 用途：用钢丝固定塑料件。 • 优点：装配简单,可拆卸,模具上易实现。 • 缺点：高度有限制,受力有脱落可能。 • 适用产品：旁侧板、前挡板等塑料件，卡扣周围50mm左右范围内无
发泡或面套挤压。
柱位高一般在5～10mm。
2
柱位结构的优缺点及适用范围
• 用途：将零部件（开关盒，铰链等）固定到塑料件上。 • 优点：结构简单，固定牢固。 • 缺点：产品表面容易缩凹，装配工序较烦。 • 适用产品：旁侧板等需要固定零部件的塑料件。
3
螺钉沉孔
塑料注射成型工艺及模具设计注射模成型部分的设计PPT课件
23
成型零部件的设计
❖ 成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件，主要包括 凹模、凸模、镶件、成形杆和成形环等
❖ 凹模和凸模的结构设计
整体式凹、凸模结构 组合式凹、凸模结构
➢ 整体嵌入式 ➢ 局部镶嵌式 ➢ 四壁拼合式
小型芯的结构设计
❖ 螺纹型环和螺纹型芯的结构设计
24
名词解释
❖ 凹模：亦称型腔，是成形塑件外表面的主要零件 ❖ 凸模：亦称型芯，是成形塑件内表面的主要零件 ❖ 成形杆：成形塑件上小孔的型芯 ❖ 螺纹型环：成形塑件上的外螺纹 ❖ 螺纹型芯：成形塑件上的内螺纹
这些零件需要运动并传力，因此，要求材料具有良好的机械性能， 有时还与塑料直接接触，还需注意其耐热性
❖ 支撑零部件
是模具中的受力件，要求材料具有足够的强度和刚度
为30~70MPa
❖ 充模时，塑料熔体对模具的冲刷以及脱模时塑料制品对模 具的刮磨，都将导致成形零件表面发生磨损
成形时带有玻璃纤维、玻璃粉、石英粉等硬质填料
❖ 模具在工作过程中，有时还会受到腐蚀作用
在高温下，有些塑料会出现局部分解而产生腐蚀性气体
37
模具常见的失效形式
❖ 塑性变形失效
模具局部产生塑性变形，常见于渗碳钢和碳素工具钢，表现为麻 点、起皱、局部塌陷等，产生的主要原因是成形零部件的强度低， 表面硬化层薄，或工作温度超过了其回火温度
35
塑料注射模具材料的选用
❖ 制造模具零部件的材料直接影响其寿命、加工成本及制品 的质量
❖ 选择模具材料的主要依据是模具的工作条件，结合技术和 经济两方面综合考虑
从经济角度出发，对于大批量生产的塑料制品，关心的是模具的 寿命，总是要选用较好的模具材料，并采取一定的热处理和表面 强化措施；对于小批量生产时，只要能满足成形的质量，可选择 价格低廉的模具材料
成型零部件的设计
❖ 成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件，主要包括 凹模、凸模、镶件、成形杆和成形环等
❖ 凹模和凸模的结构设计
整体式凹、凸模结构 组合式凹、凸模结构
➢ 整体嵌入式 ➢ 局部镶嵌式 ➢ 四壁拼合式
小型芯的结构设计
❖ 螺纹型环和螺纹型芯的结构设计
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名词解释
❖ 凹模：亦称型腔，是成形塑件外表面的主要零件 ❖ 凸模：亦称型芯，是成形塑件内表面的主要零件 ❖ 成形杆：成形塑件上小孔的型芯 ❖ 螺纹型环：成形塑件上的外螺纹 ❖ 螺纹型芯：成形塑件上的内螺纹
这些零件需要运动并传力，因此，要求材料具有良好的机械性能， 有时还与塑料直接接触，还需注意其耐热性
❖ 支撑零部件
是模具中的受力件，要求材料具有足够的强度和刚度
为30~70MPa
❖ 充模时，塑料熔体对模具的冲刷以及脱模时塑料制品对模 具的刮磨，都将导致成形零件表面发生磨损
成形时带有玻璃纤维、玻璃粉、石英粉等硬质填料
❖ 模具在工作过程中，有时还会受到腐蚀作用
在高温下，有些塑料会出现局部分解而产生腐蚀性气体
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模具常见的失效形式
❖ 塑性变形失效
模具局部产生塑性变形，常见于渗碳钢和碳素工具钢，表现为麻 点、起皱、局部塌陷等，产生的主要原因是成形零部件的强度低， 表面硬化层薄，或工作温度超过了其回火温度
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塑料注射模具材料的选用
❖ 制造模具零部件的材料直接影响其寿命、加工成本及制品 的质量
❖ 选择模具材料的主要依据是模具的工作条件，结合技术和 经济两方面综合考虑
从经济角度出发，对于大批量生产的塑料制品，关心的是模具的 寿命，总是要选用较好的模具材料，并采取一定的热处理和表面 强化措施；对于小批量生产时，只要能满足成形的质量，可选择 价格低廉的模具材料
第二章塑料制件设计-64页PPT资料
2、成型通孔型芯的安装方法，孔深与孔径的关系
孔深与孔径的关系：一端固定时，压制L=2D，注
塑L=4~6D，一端固定另一端支撑时孔深L可翻倍
3、成型盲孔型芯的安装方法，孔深与孔径的关系
盲孔，盲孔只能用一端固定的型芯来成型。因 此其深度应浅于通孔。根据经验，注射成型或压 铸成型时，孔深应小于4d。压制成型时孔的深 度，则应更浅些，平行于压制方向的孔一般不超 过2.5d，垂直于压制方向的孔深为2d。直径过 小(例如小于1.5毫米)或深度太大(大于以上值) 的孔最好用成型后再经机械加工的办法来获得。 如能在模塑时在钻孔位置压出定位浅孔，则给后 加工带来很大方便。
五、支承面设计
六、圆角设计
1、避免应力集中。尖角在受力或受冲 击
振动时会发生破裂(见圆角与应力集 中之间的关系图) 2、可使料流平滑绕过，改善充模特性 （图例） 3、对电镀塑件，尖角会造成镀层厚度 增 加，凹陷处镀层过薄（P17图例） 4、模具圆角会增加模具的坚固性
七、孔的设计
(2)塑料的成型工艺性，如流动性。
(3)、塑料形状应有利于充模流动、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)。
(4)、塑件在成型后收缩情况及各向收缩率差 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。
一、影响模塑尺寸精度的因素：
1、模具制造的精度； 2、塑料收缩率的波动； 3、磨损等原因造成模具尺寸不断变化，都会
使制件尺寸不稳定； 4、模制时工艺条件的变化，飞边厚度的变化
以及模制所需脱模斜度都会影响塑料制件 的精度； 5、活动配合间隙的变化。
有资料认为在引起制品尺寸的误差中，模 具制造公差和成型工艺条件波动引起的误差各 占1/3。实际上对小尺寸的制品来说，制造 公差对制品尺寸影响要大得多，而大尺寸制品， 收缩率波动则是影响尺寸精度的主要因素。
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加强筋
• 加强筯的布置
加强筋一般被放在塑料产品的非接触面，其伸展方向应 跟随产品最大应力和最大偏移量的方向，选择加强筋 的位置也受制于一些生产上的考虑，如塑料流动方向、 收缩方向及脱模方向等。
• 加强筯的形状
加强筋的长度可与产品的长度一致，两端相接产品的 外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产品 某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话， 末端部份也不应突然终止，应该渐次地将高度减低， 直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等 问题，这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。
塑料件结构设计 PPT
壁厚
●基本设计原则
• 一般塑料件的厚度为2～3mm，如我们油烟机大面板壁厚就是2～ 3mm，热塑性塑料最大设计壁厚为4mm。壁厚的大小取决于：
• a 产品需要承受的外力； • b 是否作为其他零件的支撑； • c 承接柱位的数量； • d 加强筯的多少； • e 选用的塑料材料。 • 产品过厚从经济角度来看，不但增加物料成本，延长生产周期冷
转角准则
壁厚设计
• 不同的塑料有不同的流动性。壁厚过厚 的地方会有收缩现象，壁厚过薄的地方 塑料不易流过。以下是一些建议的塑料 厚度可供参考。
• 热塑性塑料的壁厚设计参考表：
壁厚设计
壁厚设计
• 其实大部份壁厚的设计可使用加强筋及改变横 切面形状取消它。除了可减省物料以致减省生 产成本外，取消后的设计更可保留和原来设计 相近的刚性、强度及功用。下图的金属齿轮如 改成使用塑料物料，更改后的设计如下图。此 塑料齿轮设计相对原来金属的设计不但减省材 料，消除因厚薄不均引起的内应力增加及齿冠 部份收缩导致整体齿轮变形的情况发生。
• 当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接 外壁的厚度大，一般两条加强筯之间的间距大于壁厚 的3倍。
• 加强筯的数量
使用大量短而窄的加强筋比使用数个深而阔的加强 筋好。模具生产时加强筋的阔度(也有可能深度)和数量 应尽量留有余地，当试模时发觉产品的刚性及强度有 所不足时可适当地增加，因为在模具上去除钢料比使 用烧焊或加上插嵌件等增加钢料的方法来得简单及便 宜。
出模角
• 基本设计原则 塑料产品在设计上通常会为了能够轻易的使产品
由模具脱离出来而需要在边缘的内侧和外侧各设有一 个倾斜的出模角。否则如果产品垂直外壁并且与开模 方向相同的话，模具在塑料成型后需要很大的开模力 才能打开，而且，在模具开启后，产品脱离模具的过 程也相信十分困难。另外如果强行脱模的话，会在产 品上留下顶拔痕。如果该产品在设计的过程中已预留 出模角及所有接触产品的模具零件在加工过程当中经 过高度抛光的话，脱模就变成轻而易举的事情。因此， 出模角的考虑在产品设计的过程是不可或缺的。
却时间，增加生产成本。从产品设计角度来看，增加导致产生空 穴气孔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度，增加产品的缩痕。
壁厚
• 对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往导致操 作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性 塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。 塑料的流动性越好，产品的壁厚就能做得越薄。如聚 丙烯、尼龙、ABS等料的流动性较好，聚碳酸酯的流 动性较差。
平面原则
转角准则
• 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要，以 免冷却时间不一致。冷却时间长的地方就会有 收缩现象，因而发生部件变形和挠曲。此外， 尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集 中，尖角的位置也常在电镀过程后引起不希望 的物料聚积。集中应力的地方会在受负载或减低应力集中的因素，且令流 动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下 图可供参考之用。
• 我们设计产品壁厚时一般根据经验值或参考相类似的 产品，如不能确定时，可先按较薄的壁厚设计，等产 品做出来后如强度不够，修改模具加厚产品壁厚比较 方便，也可以添加或增加加强筯或对材料进行增强改 性来达到使用要求。
平面原则
• 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方 都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致 壁厚有所改变总是无可避免的。壁厚的地方比 旁边壁薄的地方冷却得比较慢，并且在相接的 地方表面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者导 致产生收缩印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜 色不同或不同透明度。若壁厚的地方渐变成壁 薄的是无可避免的话，应尽量设计成塑料由壁 厚的地方流向壁薄的地方，不同平面过度要渐 次的改变，并且在不小于壁厚3:1的比例下。下 图可供参考。
壁厚设计
壁厚设计
加强筋
• 基本设计原则
加强筋在塑料部件上是不可或缺的功能部份，它能增 加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积。 加强筋最有效的形状如『工』字铁般，对一些经常受 到压力、扭力、弯曲的塑料产品尤其适用，但如『工』 字铁般形状有倒扣，难于脱模，一般设计成『⊥』字 形。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填， 对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
• 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩 擦力，出模角最少为0.5°，增加加强筋的出模角一般 有助产品顶出，不过，当出模角不断增加而底部的阔 度维持不变时，产品的刚性、强度达不到设计要求， 在顶出的方向打磨光洁也有助产品容易顶出；
加强筋
• 底部连接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过分 中的现象，圆角的设计也给与流道渐变的形状使模腔 充填更为流畅，底部圆角为壁厚的1/4；
加强筋
加强筋
• 加强筋最常用的形状 及尺寸如下图一般。
加强筋
• 加强筋底部的宽度须比相连外壁的厚度为小，一般底 部的宽度为壁厚的0.6～0.75倍，过厚的加强筋设计容 易产生收缩纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题，也 会加长生产周期，增加生产成本。
• 加强筋高度一般为产品壁厚的3们以内，加强筋的高度 是受制于熔胶的流动速度及脱模顶出的特性(收缩率、 摩擦系数及稳定性)，较高的加强筋要求塑料有较低的 熔胶黏度、较低的摩擦系数、较高的收缩率。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
转角准则
转角准则
• 转角位的设计准则也适用于悬梁式扣位。 因这种扣紧方式是需要将悬梁臂弯曲嵌 入，转角位置的设计图说明如果转角弧 位R太小时会导致其应力集中系数(Stress Concentration Factor)过大，因此，产品弯 曲时容易折断，弧度R太大的话则容易出 现收缩纹和空洞。因此，圆弧位和壁厚 是有一定的比例。一般介乎0.2至0.6之间， 理想数值是在0.5左右。