塑料件结构设计及材料选取——【塑胶模具与塑胶件】
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PC(聚碳酸酯) 用途:车辆前后灯、仪表板、冰箱抽屉、 搅拌机、网线水晶插头、一次性医疗器械; 特性:无色透明、无毒、可染色、抗冲击、 耐磨、耐腐蚀、抑制细菌、阻燃,耐高温 和耐低温(-60~120℃); 应用:多数应用于透明零件,代替玻璃。
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POM 聚甲醛 用途:机械零件、齿轮、家电外壳 特性:耐磨、坚硬但脆弱,损坏时容易有 利边出现。 应用:多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要 传动,承受大扭力或应力的地方。
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转角准则
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壁厚设计
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3 脱模斜度
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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。
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平面原则
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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撞击的时候破 裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应 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。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。下图可供参考之用。
生产周期冷却时间,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。
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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。
PVC电线、电缆在制造、使用及废弃处理时, 都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有 害物质。
设计上的应用:多数用于玩具,或一些需要 避震或吸震的地方。
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PS (聚苯乙烯) 用途:绝缘透明件、装饰件、化学仪器、 光学仪器;发泡PS(保丽龙),建筑隔音、 隔热层,冰箱保温层,一次性饭盒,头盔 缓冲层; 特性:绝缘性好,硬而脆,无色透明,可 染色,耐热。发泡PS无法回收;
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因注塑件冷却收缩后多附在凸模上,为了使产品壁厚平均 及防止产品在开模后附在较热的凹模上,出模角对应于凹 模及凸模是应该相等的。不过,在特殊情况下若然要求产 品于开模后附在凹模的话,可将相接凹模部份的出模角尽 量减少,或刻意在凹模加上适量的倒扣位。
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出模角的大少是没有一定的准则,多数是依 照产品的深度来决定。 一般的出模角为0.5°-1.0°。 在深入或附有织纹的产品上,出模角的要求 是视乎织纹的深度而相应增加,一般为2°3°。
POM:一般为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm视 乎产品大小而定。
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2 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Baidu Nhomakorabea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
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Nylon(尼龙,PA) 用途:齿轮、滑轮、纺织品 特性:坚韧、吸水、耐磨、吸震、耐热, 但当水份完全挥发后会变得脆弱。 应用:因为精准度比较难控制,所以大多 用于一些模数较大的齿轮
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Kraton(热塑性丁苯橡胶) -用途:摩打垫,手工具把手 -特性: 柔软,有弹性,韧度高,延伸性强。 -设计上的应用:多数作为摩打垫,吸收摩打 震动,减低噪音。
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2 壁厚
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一般不宜小于0.6~0.9mm,常选取2~4mm。 ABS:一般最先选择的材料,壁厚通常为1,
1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm,视乎产品的 大小和功能而定。 PP:因为比较软,而且基于缩水的问题,所 以不能太厚,一般为1, 1.2, 1.5mm。 薄壁件壁厚0.6mm。 PVC:因为多用由于外形,多是实心,所以限 制不大。 PS:1.5~5.0mm。 PC: 1.0~4.0mm。
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PP(聚丙烯) 用途:玩具、日常用品、包
装胶袋、瓶子 特性:有弹性、韧度强、延
伸性大、但不可涂胶水, 工作温度-30℃~140℃ 。 应用:多数应用于一些因要 接受跌落测试而拆件的地 方。
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PVC(聚氯乙烯)
用途:软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、 玩具
特性:柔软、坚韧而有弹性,工作温度25℃~75℃ ;200 ℃ 易分解产生腐蚀、 刺激性气体。
0 塑料件结构设计要点
材料 壁厚 脱模斜度 加强筋 支柱/螺丝柱 止口 卡扣 其他
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1 材料
ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)
用途:玩具、机壳、日常用品、汽车配件 (仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜 盒)、家电外壳;
特性:坚硬、不易碎、可涂胶水,工作温度 -50~+70℃,可燃烧,损坏时可能有利边 出现。多数应用于玩具外壳或不用受力的 零件。
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4 加强筋
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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。
PC(聚碳酸酯) 用途:车辆前后灯、仪表板、冰箱抽屉、 搅拌机、网线水晶插头、一次性医疗器械; 特性:无色透明、无毒、可染色、抗冲击、 耐磨、耐腐蚀、抑制细菌、阻燃,耐高温 和耐低温(-60~120℃); 应用:多数应用于透明零件,代替玻璃。
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POM 聚甲醛 用途:机械零件、齿轮、家电外壳 特性:耐磨、坚硬但脆弱,损坏时容易有 利边出现。 应用:多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要 传动,承受大扭力或应力的地方。
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转角准则
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壁厚设计
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3 脱模斜度
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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。
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平面原则
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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撞击的时候破 裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应 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。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。下图可供参考之用。
生产周期冷却时间,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。
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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。
PVC电线、电缆在制造、使用及废弃处理时, 都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有 害物质。
设计上的应用:多数用于玩具,或一些需要 避震或吸震的地方。
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PS (聚苯乙烯) 用途:绝缘透明件、装饰件、化学仪器、 光学仪器;发泡PS(保丽龙),建筑隔音、 隔热层,冰箱保温层,一次性饭盒,头盔 缓冲层; 特性:绝缘性好,硬而脆,无色透明,可 染色,耐热。发泡PS无法回收;
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因注塑件冷却收缩后多附在凸模上,为了使产品壁厚平均 及防止产品在开模后附在较热的凹模上,出模角对应于凹 模及凸模是应该相等的。不过,在特殊情况下若然要求产 品于开模后附在凹模的话,可将相接凹模部份的出模角尽 量减少,或刻意在凹模加上适量的倒扣位。
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出模角的大少是没有一定的准则,多数是依 照产品的深度来决定。 一般的出模角为0.5°-1.0°。 在深入或附有织纹的产品上,出模角的要求 是视乎织纹的深度而相应增加,一般为2°3°。
POM:一般为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm视 乎产品大小而定。
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2 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Baidu Nhomakorabea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
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Nylon(尼龙,PA) 用途:齿轮、滑轮、纺织品 特性:坚韧、吸水、耐磨、吸震、耐热, 但当水份完全挥发后会变得脆弱。 应用:因为精准度比较难控制,所以大多 用于一些模数较大的齿轮
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Kraton(热塑性丁苯橡胶) -用途:摩打垫,手工具把手 -特性: 柔软,有弹性,韧度高,延伸性强。 -设计上的应用:多数作为摩打垫,吸收摩打 震动,减低噪音。
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2 壁厚
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一般不宜小于0.6~0.9mm,常选取2~4mm。 ABS:一般最先选择的材料,壁厚通常为1,
1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm,视乎产品的 大小和功能而定。 PP:因为比较软,而且基于缩水的问题,所 以不能太厚,一般为1, 1.2, 1.5mm。 薄壁件壁厚0.6mm。 PVC:因为多用由于外形,多是实心,所以限 制不大。 PS:1.5~5.0mm。 PC: 1.0~4.0mm。
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PP(聚丙烯) 用途:玩具、日常用品、包
装胶袋、瓶子 特性:有弹性、韧度强、延
伸性大、但不可涂胶水, 工作温度-30℃~140℃ 。 应用:多数应用于一些因要 接受跌落测试而拆件的地 方。
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PVC(聚氯乙烯)
用途:软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、 玩具
特性:柔软、坚韧而有弹性,工作温度25℃~75℃ ;200 ℃ 易分解产生腐蚀、 刺激性气体。
0 塑料件结构设计要点
材料 壁厚 脱模斜度 加强筋 支柱/螺丝柱 止口 卡扣 其他
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1 材料
ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)
用途:玩具、机壳、日常用品、汽车配件 (仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜 盒)、家电外壳;
特性:坚硬、不易碎、可涂胶水,工作温度 -50~+70℃,可燃烧,损坏时可能有利边 出现。多数应用于玩具外壳或不用受力的 零件。
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4 加强筋
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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。