分析塑件的结构工艺

所示。
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２.２ 塑件的几何形状
• （３） 异形孔 • 特征： 孔的轴线与开模方向不一致或形状复杂。 • 类型： 斜孔、 弯孔、 三通孔等， 如图 ２ －１７ 所示。 • 设计要点： 使孔的形状满足一定的要求， 可采用拼合的型芯来成型，
以避免侧向抽芯，简化模具结构。 • ２.孔对成型工艺的影响 • １） 使熔体流动困难。 • ２） 孔的周围易产生熔接痕使强度降低。 • ３） 模具结构复杂。
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２.２ 塑件的几何形状
• （５） 复合增强 • 复合增强的结构如图 ２ －１１ 所示。
• ２.２.５ 支承面
• １.不合理的大平面支承 （见图 ２ －１２ （ａ）） • 原因： １） 不易做平 （变形翘曲）。 • ２） 不易支承 （不平稳）。 • ２.常用支承 （见图 ２ －１２ （ｂ）、 （ｃ）） • １） 边框支承。 • ２） 底脚支承。
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２.２ 塑件的几何形状
• ２.工艺原因 • １） 尖角的存在将增加成型时熔体的流动阻力。 • ２） 内尖角可能导致塑件在脱模过程中因成型内应力而产生开裂。 • ３） 外尖角会造成模具的应力集中， 易导致塑件产生疲劳裂纹而失
效。 • ３.圆角大小 • 内角： Ｒ ＝０.５ｔ； 外角： Ｒ ＝１.５ｔ。 • ２.２.７ 孔 • １.孔的类型 • （１） 通孔 • １） 型芯碰穿方法， 如图 ２ －１５ （ａ） 所示。
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２.２ 塑件的几何形状
• ３.支承与加强筋的关系 • 支承面附近有加强筋时， 筋的顶部应低于支承面 ０.５ ｍｍ 以上，
如图 ２ －１３ 所示。
• ２.２.６ 圆角
• 除了使用上要求采用尖角之外， 其余转角处均应尽可能地采用圆角 过渡， 如图 ２ － １４所示。
• １.结构原因 • １） 外角为尖角时， 影响美观， 造成壁厚不均而产生应力。 • ２） 内角为尖角时， 在转角处产生应力集中， 影响制品强度。
• ２.２.４ 增强结构
• １.原因 • １） 某些结构不允许有加强筋或加强筋效果不理想的情况。 • ２） 塑件在较高温度下取出后， 将发生较大变形， 需设防变形结构。
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２.２ 塑件的几何形状
• ２.方法 • 主要方法包括： 顶、 底面增强， 边缘增强， 平板增强， 侧壁增强，
复合增强。 • （１） 顶、 底面增强 • 容器顶、 底面增强的结构如图 ２ －７ 所示。 • （２） 边缘增强 • 容器边缘增强的结构如图 ２ －８ 所示。 • （３） 平板增强 • 平板增强的结构如图 ２ －９ 所示。 • （４） 侧壁增强 • 容器侧壁增强的结构如图 ２ －１０ 所示。
２ 级或为制品的 １／２ ～１／４。主要考虑外观， 一般 Ｒａ 为 ０. ０２ ～１.２５ μｍ。
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２.１塑件的尺寸、 精度和表面粗糙度
• ２.塑件的表观质量 • 塑件的表观质量是指塑件成型后表观缺陷的存在程度。 其表现形式
有缺料、 溢料、 飞边、 凹陷、 气孔、 熔接痕、 银纹、 斑纹、 翘 曲、 收缩等。影响因素有： 塑料原料的选择、 成型工艺条件、 模具 总体设计等。工艺要求： 花纹的存在不能影响制品的脱模。 • 表面形态： • １） 光洁的表面。 • ２） 喷砂效果。 • ３） 类似于木材、 皮革、 布和其他天然材料等花纹。 • 制作目的： • １） 提高塑料制品的外观效果。 • ２） 掩饰凹痕和流痕之类的表面缺陷。
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２.２ 塑件的几何形状
• 注射成型制品的工艺性是指制品的注射成型性能的好坏。 制品的工 艺性好， 则成型容易， 工艺条件宽松， 无工艺缺陷， 模具结构简单， 成本较低。
• 影响工艺性的因素有形状结构、 尺寸大小、 尺寸精度和表面质量。
• ２.２.１ 壁厚
• １.制品壁厚 ｔ 对成型工艺的影响 • ｔ↑→材料消耗↑、 冷却时间↑→成本↑； • ｔ 太大→凹陷、 缩孔、 气泡、 夹心→强度↓； • ｔ 太小→流动阻力↑， 不易成型。 • ２.塑件厚度的选择依据 • １） 制品的尺寸大小和结构特性。 • ２） 制品所受冲击力的均匀分散程度和脱模斜度。
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２.２ 塑件的几何形状
• ３） 制品在使用、 储存和装配过程中所需的强度。 • ４） 最终尺寸稳定性和外观。 • ５） 成型时的充模流动性。 • ６） 脱模时制品强度、 变形、 硬化、 脱模等情况。 • ３.最小壁厚的选择方法 • 热塑性塑料流动性好， 最小壁厚可达０.２５ ｍｍ， 但一般不小于０.
２ ～３ ｍｍ 时， 因脱模力小可不设计斜度。 • ５） 冷却收缩会使塑件尺寸变小， 对凹模型腔的贴合力要小于对型
芯的包紧力， 故外表面斜度可比内表面斜度小些。
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２.２ 塑件的几何形状
• ６） 为使制品在脱模时留在型芯上， 内表面 α ＜ 外表面 α， 反之亦 然。
• ７） 制品精度越高， α 越小。 • ８） 制品上带有雕刻花纹或Baidu Nhomakorabea记符号时， 也应带有足够的脱模斜度。
６ ～０.９ ｍｍ， 常取２ ～４ ｍｍ。 • ４.要求 • 同一塑件的壁厚应尽可能保持一致。 • 塑件壁厚的大小主要取决于塑料品种、 大小以及成型条件。 热固性
塑件可参考表 ２ － ４部分热固性塑料塑件的壁厚推荐值， 热塑性塑 料塑件可参考表 ２ －５ 部分热塑性塑件的最小值及常用壁厚推荐值。
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否则制品的另一面会产生凹陷， 如图 ２ －６ （ｂ） 所示。 • ７） 筋的底部与制品间应是圆弧过渡， 以防因压力集中而遭到破坏，
但圆弧过大同样会造成凹陷。
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２.２ 塑件的几何形状
• ８） 保证筋的强度， 不要在筋上安置任何零件。 • ４.加强筋的典型结构 • Ｒ ＝ （１／８ ～１／４）ｔ； • ｒ ＝ ｔ／８； • α ＝２° ～５°； • ｂ ＝ （１／４ ～１）ｔ； • 当 ｔ≤２ ｍｍ 时， ｔ ＝ ｂ。
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２.１塑件的尺寸、 精度和表面粗糙度
• １.设计原则 • １） 保证制品的使用要求 （几何尺寸、 精度、 物理力学性能等）。 • ２） 力求选用成型性能好、 价格低廉的塑料。 • ３） 应力求使形状、 结构简单， 壁厚均匀 （易成型）。 • ４） 形状合理， 有利于模具分型、 排气、 补缩和冷却。 • ５） 避免明显的各向异性， 以免制品翘曲变形。 • ６） 技术要求尽量放低。 • ７） 辅助工作量应尽量少 （成型后最好不再进行机加工）。 • ２.影响因素 • １） 塑料的流动性越好， 就越可成型大尺寸制品。 • ２） 制品壁厚越厚， 其成型尺寸制品越大。 • ３） 注射机规格： 注射量、 合模力、 成型面积、 模具固定板尺寸。
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２.１塑件的尺寸、 精度和表面粗糙度
• （４） 模具 • 制造精度、 磨损程度、 形状结构→收缩的方向性。 • （５） 成型后的时效变化 • 收缩后， 存放不当将产生弯曲、 扭曲等变形。 • ３.影响结果 • 塑件的尺寸精度往往不高， 应在保证使用要求的前提下， 选用较低
的精度等级。 • ４.公差 • （１） 工程塑料模塑件尺寸公差 • 工程塑料模塑件尺寸公差如表 ２ －１ 所示。
• ２.２.３ 加强筋
• １.加强筋的作用 • １） 增加塑件强度和刚度。 • ２） 防止制品翘曲变形。 • ２.加强筋的形状 • 加强筋的形状如图 ２ －４ 所示。
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２.２ 塑件的几何形状
• ３.加强筋的设计原则 • １） 筋的方向应与物料的填充方向一致， 否则将因筋的干扰而出现
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２.２ 塑件的几何形状
• ３.孔的设计原则 • （１） 孔的设置不应削弱塑件的强度 • １） 不应使熔接痕降低塑件强度。 • ２） 孔间距、 孔边距应适当， 以使塑件有足够的强度。 • 对热固性塑件， 孔间距、 孔边距与孔径关系如表 ２ －７ 所示， 热
塑性塑件可按所列数值的 ７５％确定， 增强塑料宜取上限， 当孔径 不同时， 按小的孔径取值。 • ３） 受力孔的周围应设计一凸边或凸台来加强受力， 如图 ２ －１８ 所示。 • （２） 孔的形状应便于成型 • １） 圆柱型芯的加工和固定都比较方便， 应尽量采用。
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２.１塑件的尺寸、 精度和表面粗糙度
• （２） 公差的选择 • 常用材料模塑件精度等级的选用， 如表 ２ －２ 所示。
• ２.１.３ 塑件的表面质量
• １.塑件的表面粗糙度 • 塑件的表面粗糙度的影响因素主要有原料质量、 操作水平和模腔表
面质量。 • 制品的表面粗糙度 Ｒａ 越小， 要求模腔表面越光滑， 制造难度越大。 • 选择方法： 一般模腔表面粗糙度 Ｒａ 要比塑件粗糙度 Ｒａ 低 １ ～
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２.１塑件的尺寸、 精度和表面粗糙度
• ２.１.２ 塑件的尺寸精度
• １.概念 • 塑件的尺寸精度是指获得的塑料件尺寸与产品图中尺寸的符合程度。 • ２.影响因素 • （１） 成型材料 • 塑料的收缩性、 流动性、 水分、 挥发物含量、 原料配置工艺、 生
产批量等。 • （２） 工艺条件 • 成型温度、 压力、 时间→收缩量→尺寸精度。 • （３） 制件形状 • 形状、 壁厚→成型收缩； 脱模斜度→尺寸精度。
成型缺陷。 • ２） 多设计一些高度较低的筋来代替较高的筋， 以避免筋本身发生
变形破坏。 • ３） 两筋的中心距不小于 ２ｔ， 各条筋的排列相互错开， 以防止塑
件因收缩而变形。 • ４） 各筋厚度应尽量相同， 以防熔体局部集中而引起缩孔和气泡。 • ５） 筋的布局应合理， 以减小变形和开裂， 如图 ２ －５ 所示。 • ６） 筋的宽度 ｂ 不应大于制品壁厚 ｔ， 如图 ２ －６ （ａ） 所示，
项目 ２ 分析塑件的结构工艺
• ２.１ 塑件的尺寸、 精度和表面粗糙度 • ２.２ 塑件的几何形状 • ２.３ 塑件的其他结构
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２.１塑件的尺寸、 精度和表面粗糙度
• ２.１.１ 塑件的总体尺寸
• 塑件的总体尺寸主要取决于塑料的流动性， 如图 ２ －２ 所示。 • １） 在一定的设备和工艺条件下， 流动性好的塑料可以成型出较大
尺寸的塑件， 反之成型出的塑件尺寸就较小。 • ２） 大而薄的塑件在塑料尚未充满型腔时就已经固化， 或勉强能充
满， 但前锋冷料已不能很好熔合而形成冷接缝， 影响塑件的外观和 结构强度。 • ３） 塑件尺寸还受到注射机的注射量、 锁模力和模板尺寸的限制。 • 从能源、 模具制造成本和成型工艺性等条件出发， 在能够满足塑件 使用要求的前提下，应尽量将塑件设计得紧凑一些。
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２.２ 塑件的几何形状
• 特征： 型芯一端固定， 另一端与定模板在 Ａ 处贴合。 • 要求： 碰穿面贴合严密， 以防飞边。 • ２） 型芯插穿方法， 如图 ２ －１５ （ｂ） 所示。 • 特征： 型芯一端固定， 另一端在合模时插入定模板中固定。 • 特点： 可以提高其强度和刚性， 不会产生飞边。 • 用途： 细长型芯， 受侧向力较大时。 • （２） 不通孔 • 特征： 只能用一端固定的型芯来成型。 • 特点： 型芯的刚性较差， 使孔的深度受到限制。 • 盲孔深度 ｈ 与直径 ｄ， 如图 ２ －１６ 所示， 其关系如表 ２ －６
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２.２ 塑件的几何形状
• ３.取值范围 • 一般情况下， α ＝０.５° ～１.５°。 • ４.脱模斜度的选择原则 • １） 在不妨碍塑件使用的前提下， α↑。 • ２） 塑料的强度越高或收缩率越大， 冷却后对模具的包紧力越大，
α↑。 • ３） 塑件的形状越复杂或壁厚越大， 对模具的包紧力越大， α↑。 • ４） 塑件较高时， 为减少对其精度的影响， α↓， 而塑件高度小于
２.２ 塑件的几何形状
• ２.２.２ 脱模斜度
• 当塑件成型后由于塑件冷却而产生收缩， 会紧紧包住模具型芯或型 腔中凸出的部分， 为使塑件便于从模具中脱出， 防止脱模时塑件的 表面被擦伤和推顶变形， 与脱模方向平行的塑件内表面应有足够的 斜度， 即脱模斜度 α， 如图 ２ －３ 所示。
• １.设置脱模斜度的原因 • １） 由于塑件冷却时产生收缩而包紧在型芯上。 • ２） 由于黏附作用而紧贴在型腔内。 • ２.脱模斜度的作用 • １） 便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件。 • ２） 防止脱模时塑件拉伤、 擦毛， 甚至变形。