设计注塑产品知识.pptx

塑料产品开发的结构设计原则,结构设计要合理：装配间隙合理，所有插入式的结构均应预留间隙；保证有足够的强度和刚度(安规测试)，并适当设计合理的安全系数。 塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性，尽量简化模具的制造。 塑件的结构要考虑其可塑性，即零件注塑生产效率要高，尽量降低注塑的报废率。 考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突) 塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构，所谓模块化设计 能通用/公用的，尽量使用已有的零件，不新开模具 兼顾成本,注塑模具产品设计,1、材料缩水率，产品肉厚是否分布均匀。 2、提高刚度设计、筋位设计 3、脱模斜度、BOOS柱、圆角、孔、铰接设计、嵌件、标识等 4、分模线的具体位置 5、进胶口以及所产生的结合线是否可以接受 6、斜顶，滑块的具体位置 7、机械图纸是否有设计BUG 8、是否还有其它模具材料要求，表面皮纹，产品材料要求,产品缩水率,壁厚,对壁厚的设计主要考虑三方面：一是厚度；二是均匀性；三是平缓过渡。 厚度：注塑件的壁厚主要由其用途、塑料种类、结构等决定。对于热塑性塑料一般不宜小于0.6mm常选取24mm对于热固性塑料，因其流动性较差厚度要大些，小件为1.22.5ram大件为2.54mm最大不超过6mm. 均匀性：壁厚的均匀性对注塑件的质量影响很大，一种注塑件若厚度差异过大，会使收缩不均匀，造成变形、裂纹等缺陷。因此，在结构设计时应尽量采用等厚结构。 平缓过渡：在某些注塑件中，有些部位由于结构需要而必须厚度不同时，如转折处，这时应采用平缓过渡避免截面突变。,壁厚,壁厚设计,壁厚不均匀是注塑形成中最大的麻烦制造者，这对薄壁零件尤其明显，这些问题包括以下几点： 1、凹陷或者空洞 2、产生弯曲变形或者开裂 3、短射 4、发赤 5、喷流 6、跑道 7、冷却时间长,壁厚设计,壁厚设计,掏空设计,原设计,修改设计,提高刚度设计,塑料比较柔韧，制成的容器刚度较差，而注塑外壳有时承载量又较大，故在结构上应采取各种提高刚度的措施。 增设加强筋：加强筋可以增强容器的强度和刚度。对加强筋基本要求是：个数宜多，壁厚宜薄,高度宜矮,有足够的斜度,筋的底部宜呈圆弧过渡，应使加强筋方向与料流方向一致以提高塑料的韧性。 改善形状：箱形容器多为矩形薄壁件，易于变形，应采取各种增强措施，将容器四侧壁稍向外凸，以提高刚度;是在侧壁为防止扭曲而进行的带状增强；在容器边缘为防止口部变形而进行的边缘增强；在容器底部设计成波纹状、拱形状而进行的底部增强。,筋的设计,筋厚时，筋和底板相接处也厚，此处注塑集中，冷却时，周围的筋和底先行固化，此筋和底板交接处的中间仍然保持液态，后凝固的塑料在先固化的塑料上收缩，对其周围的塑料有吸引作用，如果任何一处凝结力较为薄弱该处就会有可能因为塌陷而形成凹陷，如果凝结力够强，上述筋，底板交接处的中央就会形成空洞。 筋的厚度以底板厚度的50%为宜，或者更薄。,设计范例,空洞和凹陷的形成,空洞 凹陷,筋的底部厚度,筋的厚度一般为产品壁厚的一般或者一半以下,筋：个数宜多，壁厚宜薄,高度宜矮,BOSS柱的处理,BOOS柱的外部尺寸拔模时应拔小，内部尺寸应拔大，常取拔模角度值为0.5-2度之间。对于模具设计中要用到套筒顶针，3D应将BOSS柱外径设计为整数或者一位小数，且每0.5mm一级的变化，将其内径设计为整数或者一位小数，且每0.1mm一级变化。,BOOS缩水,BOOS缩水,防止BOSS柱缩水增加“火山口”,脱模斜度,适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。 适当的脱模斜度可避免产品顶伤。 深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料密度强度。,脱模斜度,取斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜度由扩大方向取 得，外形以大端为准，符合图样，斜度由缩小方向取得。如下图1-1 凡塑件精度要求高的，应选用较小的脱模斜度 凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度 塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值 塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值 一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内 透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应大于3，ABS及PC料脱模斜度应大于2,圆角设计,圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。 圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。 设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。 不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。,成品此处较深，并有一个尖角导致模具上要有一高且尖的凸台，此时需要对尖角加R角或者加大，避免尖角,圆角设计,孔的设计,孔的形状应尽量简单，一般取圆形。 孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。 当孔的长径比大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸（最大实体尺寸）计算。 盲孔的长径比一般不超过4。 孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸。,孔设计示意,一体铰链,利用PP料的韧性，可将铰链设计成和产品一体。 作为铰链的薄膜尺寸应小于0.5mm，且保持均匀。 注塑一体铰链时，浇口只能设计在铰链的某一侧。,嵌件,在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔（轴），满足各种特殊需求。同时会增加产品成本。 嵌件一般为铜，也可以是其它金属或塑料件。 嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如：滚花、孔、折弯、压扁、轴肩等。 嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂。 设计嵌件时，应充分考虑其在模具中的定位方式（孔、销、磁性）,标识,产品标识一般设置在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式，选择法向与开模方向尺可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。,分模面,分型面为动模与定模的分界面,是取出塑件或浇注系统凝料的面.它的合理选择是塑件能完好成型的条件,不仅关系到塑件的脱模,而且涉及摸具结构与制造成本.合理的分型面不但能满足制品各方面的性能要求,而且使模具结构简单,成本亦会令人满意.选择分型面时有下面一些原则可以遵循: 分型面应选择在塑件的最大截面处（图二）,否则给脱模和加工带来困难（图一）.此点可说是选择的首要原则,图一 图二,分模面,尽可能地将塑件留在公模侧,因在公模侧设置脱模机构简便易行 在安排制件在型腔中方位时,尽量避免侧向分型或抽芯以利于简化模具结构. 分型面形式：平面斜面阶梯面曲面瓣合 分型面的选择原则：1有利于脱模2有利于保证塑件质量3有利于简化模具结构4有利于模具成型零件的加工5应选在塑件外形最大轮廓处6应有利于排气7有利于侧向分型和抽芯8应尽量减小脱模斜度给塑件大小端带来的差异9应考虑注射机的技术参数,注塑模的抽芯机构及避免,当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯机构。抽芯机构能成型复杂产品结构，但易引起产品拼缝线，缩印等缺陷，并增加模具成本缩短模具寿命。 设计注塑产品时，如无特殊要求，尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方向，利用型腔型芯碰穿等方法。,