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。
第3塑料制品结构工艺设计
❖ 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。
塑料制品设计原理考核试卷
3.请阐述塑料制品设计中的耐久性原则，并讨论如何通过材料选择和结构设计来提高制品的耐久性。
4.讨论在塑料制品设计过程中，如何平衡产品的功能性、美观性和成本效益，举例说明你的观点。
标准答案
一、单项选择题
1. C
11. ABC
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. AD
16. ABC
17. ABC
18. ABCD
19. ABC
20. ABCD
三、填空题
1.聚酰亚胺(PI)
2.聚四氟乙烯(PTFE)
3.增加加强筋
4.塑料种类、模具设计
5.冷却时间、注射速度
6.添加剂
7.材料种类、添加剂
8.塑化剂
9.紫外线、老化
1.以下哪些因素影响塑料制品的耐冲击性？（）
A.塑料种类
B.填充物
C.制品设计
D.环境温度
2.塑料制品设计时，以下哪些材料常用于制作医疗器械？（）
A.聚乙烯(PE)
B.聚丙烯(PP)
C.聚氯乙烯(PVC)
D.聚苯乙烯(PS)
3.以下哪些设计原则有助于提高塑料制品的耐久性？（）
A.增加壁厚
B.优化结构设计
B.聚苯乙烯(PS)
C.聚碳酸酯(PC)
D.聚醚醚酮(PEEK)
16.以下哪些因素会影响塑料制品的疲劳寿命？（）
A.材料种类
B.制品设计
C.加工工艺
D.使用环境
17.在塑料制品设计中，以下哪些措施有助于提高制品的耐候性？（）
A.使用抗紫外线添加剂
B.增加壁厚
塑料制品的设计规范
的充模流动阻力。如图3-13 ⑵应避免或减少塑料的局部集中，
以防止产生凹陷和气泡。如图3-14 ⑶加强筋以设计矮一些多一些为好。 ⑷筋与筋的间隔距离应大于塑件的
壁厚。
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塑料制品的设计规范
3.4.5 增加刚性减少变形的其他措施
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。
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塑料制品的设计规范
3.4.3 加强筋及其它增强结构
为了提高塑件的强度和防止塑件翘曲变形, 常设计加强筋,如图筋的设置位置应沿塑料 充模流向，降低充模流动阻力. 见图3-12
加强筋的正确形状和尺寸比例如图3-15 所示。
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塑料制品的设计规范
3.4.4 加强筋的主要形式
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塑料制品的设计规范
3.2 尺寸精度与表面质量
3.2.1 尺寸精度 3.2.2 尺寸精度的确定 3.2.3 表面质量
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塑料制品的设计规范
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：
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塑料制品的设计规范
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
图3—6 可强制脱模的浅侧凹结构
a)(A-B)×100%/B≤5% b) (A-B)×100%/C≤5%
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。
(完整word版)塑料制品设计要点
(完整word版)塑料制品设计要点第1章塑料制品设计基础塑料制品设计基础塑料制品设计要点塑料制品设计基本过程学习回顾练习题要设计一副先进的塑料模具,首先需要有高水平的设计思路,而且还必须有对制品工艺性、塑料材料的特性及用途、模具钢材的选用、加工方法、模具结构设计、成型方案和注射机的型号等众多方面的研究。
其中从模具设计和注射成型的角度研究模具设计的工艺性是非常必要的，其目的是为了减少因模具工艺性不好而给模具制造及成型带来的麻烦.(完整word版)塑料制品设计要点1.1 塑料制品设计基础塑料在性能上具有质量轻、强度好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、制品可加工成任意形状，且生产效率高、价格低廉等优点，所以应用日益广泛，本章将简略介绍塑料的一些基础知识.1.1。
1 塑料性质塑料制品应用的广泛性离不开它自身的性质特点，下面介绍塑料的成分特点。
1．塑料的分子结构塑料的主要成分是树脂,树脂有天然树脂和合成树脂两种。
2．塑料的成分❑树脂：主要作用是将塑料的其他成分加以粘合，并决定了塑料的主要性能，如机械、物理、电、化学性能等。
树脂在塑料中的比例一般为40%～65％。
❑填充剂:又称添料.正确地选择填充剂,可以改善塑料的性能并扩大它的使用范围.❑增塑剂：有些树脂的可塑性很小，柔软性也很差，为了降低树脂的熔融黏度和熔融温度，改善其成型加工性能,改进塑料的柔韧性、弹性以及其他各种必要的性能，通常加入能与树脂相溶的不易挥发且高沸点的有机化合物，即增塑剂.❑着色剂：又称色料，主要是起美观和装饰作用，包含涂料。
❑稳定剂：凡能延缓塑料变质的物质称为稳定剂，分光稳定剂、热稳定剂和抗氧剂。
❑润滑剂：改善塑料熔体的流动性，减少或避免对设备或模具的摩擦和粘附,以及改进塑件的表面光洁度.1.1.2 常用塑料材料介绍不同成分的塑料具有不同的使用价值，表1—1所示是常用塑料的性质和用途。
表1—1 常用塑料的性质和用途(完整word版)塑料制品设计要点续表(完整word 版)塑料制品设计要点（PC）抗冲压性灯罩、咖啡壶、家庭搅拌机、齿轮、冷冻设备的零件、冲击钻外壳热装置，主流道短而粗,分流道转弯少透明——脱模斜度α≥2°型芯、型腔要用锻打钢,以便抛光1.1.3 制品工艺要求塑料制品的质量不仅与模具结构和成型工艺参数有很大的关系，而且还取决于塑料制品本身的结构设计是否符合工艺要求。
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。
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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
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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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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
制造技术
先进的测量技术
大型复杂模具的快速测量
中小型零件的测量
可分析加工误差
三坐标测量机 返回 便携式六自由度测量机
UG/MOLDWIZARD简介
注塑模的一般设计过程
工艺性分析 确定型腔数目 选定分型面 确定型腔布置 设计浇注系统 设计脱模方式 冷却系统 推出机构 型芯、型腔设计 模架选用 计算校核 绘制模具图
3300 面的零件
手工分模需4天时间
采用 MOLDWIZARD 仅需 4 个小时。
型腔布置
标准模架
标准件
返回
第一节 误差分析及计算方法
• 制造误差的影响(δz)
• 成型收缩率的影响（s）
• 模具磨损的影响(δc)
第二节 凹模径向尺寸的计算
• 制品尺寸Ls（最大尺寸），△为负偏差 • 平均尺寸Ls － △/2 • 凹模名义尺寸LM（最小尺寸） • 平均尺寸 LM ＋ δz /2
• LM ＋ δz /2=
• LM = (1+s) Ls –(△+ δz + δc)/2
主轴转速>10000r/min 最高已达100000r/min 优点：模具加工精度高、 表面光洁度高、 减少后续加工要求、 铣削表面粗糙度可 达：Ra0.4um. 减少加工时间50%以上。
高速数控铣床
制造技术
先进的加工技术 多轴联动加工技术
5轴联动以上
复杂模具型面需多轴联动机床加工， 特别是为避免球头刀的 “0“速区切削。 国外已将多轴联动机床用于模具加工， 国内目前主要是3-4轴联动。
成型尺寸的验算
• 制品尺寸为轴类： △>D(s1-s2)+ δz D为凹模最大尺寸
• 制品尺寸为孔类： △>d(s1-s2)+ δz d为型芯最大尺寸
第一节 冷却水管表面积的计算
• • • • • • • • 模腔内总热量 自然冷却散发的热量 型腔、型芯带走的热量 模板的热传导阻力 管壁的平均温度 水管直径、流速 水管壁与冷却水交界面传热系数 所需冷却水管表面积