精密模具设计之塑件结构工艺性及尺寸精度(pdf 62页)

内侧凹凸
（b）
A－B
C
×100% ≦
5%
外侧凹凸
塑件内外表面的侧凹凸结构
（2）脱模斜度 目的：便于塑件脱模，减小脱模阻力或塑件的损伤。 要求：内外表面均应有足够的脱模斜度，只有当塑件高度小于
5mm，且所用材料的收缩率较小时，才可不考虑脱模斜度。
α
斜wenku.baidu.comα：
非结晶材料：1.5°～3° 半结晶材料：0.5°～3° 纹理表面：每0.02mm粗糙度1.5°
缩痕
不良设计
改善的设计 不均匀壁厚设计的改进
不均匀壁厚设计的改进 改进设计
当塑件壁厚差异不可避免时，在相邻壁厚连接处应逐渐平滑过 渡，避免壁厚突变。
尖角
不良设计
3t
1.5t
可以接受的设计,
t
但有可能仍有问题
最好是采用相同壁厚的设计
材料流动方向
逐渐过渡—理想设计大约3：1的比率
3）壁厚与流程
流程是指熔融塑料由浇口流向型腔各处的距离。 流程大小与塑件壁厚成正比，
★ 壁厚过大，塑件内易产生气泡、缩孔和表面凹陷等
缺陷，同时收缩大，对型芯产生的包紧力大，脱模困难。
★ 壁厚过小，塑件强度不足，刚性差，熔体流动阻力
大，充模困难，易产生欠注等缺陷。
内部缩孔、 表面凹陷
改进前
凹陷
改进后
缩孔
缩孔 凹陷
改进前
改进后
改进前
改进后
改进前
壁厚过大的塑件缺陷
改进后
2）壁厚尽量均匀 分析： 壁厚不均，塑件各部位热量不同，需要的冷却时间不同， 因收缩不一致，易造成塑件内应力而产生翘曲变形或开裂。 同一塑件各部位壁厚差应小于30%。
复杂程度、设计与制造成本及塑件的成型性能。
★ 只有合理的塑件结构设计，成型时才能确保塑件
的内在与外观质量要求。
★ 塑件结构形状简单，可使模具设计与制造容易，
降低成本。
（1）避免侧孔与侧向凹、凸结构
★ 塑件结构形状应在不影响使用功能要求的前提下，力求简 单，尽量避免塑件表面带有侧孔或凹、凸结构，使模具 结构复杂化。 功能上必须的侧孔或凹、凸结构，可通过合理设计，避 免模具采用侧向抽芯机构。
斜度小，会增大塑件脱模阻力或划伤塑件表面及产生 顶出应力变形与破裂等缺陷。 原则： • 满足塑件尺寸公差要求前提下，斜度尽量取大值； • 精度要求高的塑件，斜度取小值。 • 塑件高度或深度尺寸较大时，应选用较小的斜度。 • 塑件形状复杂，不宜脱模的，应选用较大的斜度。（包紧力大） • 塑件材料收缩率较大的（收缩应力大），应取较大的斜度。 • 塑件壁厚较大时，应取较大脱模斜度值（因收缩包紧力大）。 • 塑件材料较硬脆的，易取较大的斜度。
热塑性塑件的脱模斜度
塑料名称
尼龙（通用） 尼龙（增强） 聚乙烯 氯化聚醚 有机玻璃 聚碳酸酯 聚苯乙烯
ABS
脱模斜度
塑件外表面
20'～40‘ 20'～50' 20'～45' 25'～45' 30'～50' 35'～1° 35'～ 1°30' 40'～ 1°20'
塑件内表面
25'～ 40' 20'～ 40' 25'～ 45' 30'～ 45' 35'～ 1° 30'～ 50' 30'～ 1° 35'～ 1°
3.1 塑件结构工艺性
1 避免侧孔与侧向凹、凸结构 2 脱模斜度 3 壁厚 4 圆角 5 加强筋 6 支承面 7孔 8 凸台与角支撑 9 螺纹 10 嵌件 11 花纹、标记、图案等
3.2 塑件尺寸精度
1 塑件尺寸与公差等级 2 塑件外观与表面粗糙度
§3.1 塑件结构工艺性
★ 塑件结构工艺性，直接关系到其成型模具的结构
热固性塑件上孔的脱模斜度
长度 L/mm 4～10
20～40
直径 /mm 2～10 10 以上 5～10 15 以上
脱模斜度α/（´） 15～18 18～30 10～15 15～18
热固性塑件外表面的脱模斜度
长度 /mm
10以下
斜角α/（´） 25～30
10～30 30～35
30以上 35～40
3）脱模斜度的选用原则 分析：斜度大有利于脱模；但会影响塑件尺寸精度；
不同类型塑料的壁厚与流程的关系
塑料品种
流动性好的 （如PE、PA等）
流动性中等 （如PMMA、POM等）
• 塑件外表面的斜度应小于内表面 的斜度（便于脱模）；开模时想
要塑件留在动模型芯时，塑件内表面斜度小于外表面。 • 增强塑料宜取较大斜度值，含有润滑剂等的塑件可取小值。
（3）壁厚
壁厚设计的基本要求： ★ 满足使用时的强度、刚度要求； ★ 满足熔体充模流动。
设计分析： 1）壁厚尽量小 减小壁厚可节约材料和能源，缩短成型周期。由于塑料 的导热系数差，壁厚大会增加塑件在模内的冷却时间。
★ 侧向抽芯结构将使模具结构设计复杂，制造成本增加。
塑件
侧抽设计
改进后
改进前
改进后
带侧孔塑件的改进
滚花表面的改进 杯子把手避免侧凹的设计
有些塑件，其内外表面所带的侧向凹凸深度不大时，采 用富有韧性和弹性软材料成型，可以采用强制脱模而不用 侧向抽芯机构。
A
A
（a）
A－B ×100% ≦ 5% B
精密模具设计
Precision Mould Design
大连理工大学机械工程学院模具研究所
Institute of Die & Mould, School of Mechanical Engineering Dalian University of Technology
第三章
塑件结构工艺性 及尺寸精度
塑件的脱模斜度
1）斜度方向与标注
★ 脱模斜度方向：
● 塑件外表面以大端为基准，斜度向缩小方向取得。 ● 塑件内表面以小端为基准，斜度向扩大方向取得。 ● 塑件上未注斜度，模具设计时也应考虑，斜度大小
应在塑件尺寸公差范围内选取。
★ 脱模斜度标注：
● 线性尺寸（包括两端尺寸）、角度和比例等。
斜度方向
线性
角度
比例
斜度标注
2）脱模斜度取值
★ 斜度大小与塑件结构、尺寸大小、精度要求和材料 特性等有关。
★ 常用塑料的斜度值一般在0.5°～1.5°之间， 最小可为15′～２０′， 最大可取５°～７°。
当塑件上带有文字、符号或皮纹等特殊结构时，需大 的脱模斜度，一般不小于8°～10°。
（每0.025mm花纹深度要取 1°以上的脱模斜度。） ★ 对热塑性塑料制品，型芯的脱模斜度最小可为30´， 型腔可取20´或更小。 ★ 热固性塑料制件，型芯的脱模斜度最小可取20´。 ★ 玻纤维增强塑料，型芯脱模斜度应在1°30´以上。