第二章塑料制品设计

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,内容简介：,1,.,掌握塑件的尺寸精度和表面粗糙度；,第,2,章 塑料制品设计,2,.,掌握塑件的结构设计（脱模斜度、加强肋、圆角设计、支承面及凸台）。,重点难点：,会分析产品的工艺性能,2.1,塑料制品的工艺性,是塑件对成型加工的适应性,第,2,章 塑料制品设计,塑件,工艺性设计包括,:,塑料材料选择,、,尺寸精度,和,表面粗糙度,、,塑件结构,P24,塑件的工艺性,塑件,工艺性设计的特点,：应当满足,使用性能,和,成形工艺,的要求，力求做到,结构合理,、,造型美观,、,便于制造,。,2.1,塑料制品的工艺性,第,2,章 塑料制品设计,2.1.1,塑件的选材,塑料的选材包括：,选定塑料基体聚合物（树脂）种类,、,塑料具体牌号,、,添加剂种类与用量等,塑料原料选择方法：,使用环境,(,不同的温度、湿度及介质条件、不同的受力类型选择不同的塑料,),使用对象（根据国别、地区、民族和具体使用者的不同选材）,按用途进行分类（按应用领域、功能）,常用塑料的性能与用途见表,2-1,塑件的尺寸,2.1.2,塑件的尺寸和精度,2.1,塑料制品的工艺性,（,1,）,.,塑件的尺寸,指塑件的总体尺寸,第,2,章 塑料制品设计,塑件的尺寸受下面两个因素影响：,塑料的流动性（大而薄的塑件充模困难）,设备的工作能力（注射量、锁模力、工作台面）,通常，只要能满足塑件的使用要求，应将塑件设计紧凑一些，尺寸小一些，以节约能源和模具制造成本。（勾教材）,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。,（,2,）,.,塑件的,精度,影响塑件尺寸精度的因素,:,第二章 塑料制品设计,2.1.2,塑件的尺寸和精度,2.1,塑料制品的工艺性,塑件成型后的时效变化,塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化,模具的制造精度、磨损程度和安装误差,（,2,）,.,塑件的,精度,第,2,章 塑料制品设计,2.1.2,塑件的尺寸和精度,2.1,塑料制品的工艺性,尺寸精度的确定：,会根据教材表,2,3,（常用材料模塑件公差等级和选用）选择塑件公差等级,模塑件公差代号为,MT,MT1,级精度最高（一般不采用）,MT7,级精度最低,（,2,）,.,塑件的,精度,A,项：不受模具活动部分影响的尺寸公差值,B,项：受模具活动部分影响的尺寸公差值,P29,第,2,章 塑料制品设计,2.1.2,塑件的尺寸和精度,2.1,塑料制品的工艺性,（,2,）,.,塑件的,精度,第,2,章 塑料制品设计,2.1.2,塑件的尺寸和精度,2.1,塑料制品的工艺性,尺寸精度的确定：,对于塑件上,孔的公差,可采用基准孔，可取表中数值冠以（,）号。,对于塑件上,轴的公差,可采用基准轴，可取表中数值冠以（,）号。,一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。,模具尺寸精度比塑件尺寸精度高,2-3,级。,影响塑件精度的直接或间接原因见表,2-2,表面质量,表面粗糙度、光亮程度,色彩均匀性,表面缺陷：缩孔、凹陷,推杆痕迹,对拼缝、熔接痕、毛刺等,一般模具表面粗糙度要比塑件低,1,2,级,不同加工方法及不同材料所能达到的塑件表面粗糙度见表,2-5,第,2,章 塑料制品设计,2.1.3,塑件的表面质量,2.1,塑料制品的工艺性,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,1.,塑件的,表面形状（教材,P45,）,第,2,章 塑料制品设计,2.2,塑件结构设计及典型实例,塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型,塑料制品的结构设计包括壁厚、脱模斜度、加强肋、支承面、圆角、孔的设计及塑件的表面形状等方面,见教材表,2-18,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,1.,表面形状,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,2.,脱模斜度,（,P35,）,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,，,在模具上称为,脱模斜度,。（表,2-10,常用塑料的脱模斜度）,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,。,第,2,章 塑料制品设计,2.,脱模斜度,脱模斜度方向,第,2,章 塑料制品设计,内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得,脱模斜度表示方法：,2.,脱模斜度,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,脱模斜度设计要点：,2.,脱模斜度,第,2,章 塑料制品设计,塑件精度高，采用较小脱模斜度,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,凡较高、较大的塑件，采用较小脱模斜度,塑件形状复杂不易脱模，选用较大斜度,收缩率大，斜度加大,增强塑料采用较大的脱模斜度,2.,脱模斜度,脱模斜度设计要点：,3,.,壁厚 （,P33,）,壁厚过小,壁厚过大,强度及刚度不足，塑料流动困难,原料浪费，冷却时间长，易产生缺陷,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,含润滑剂的塑料采用较小脱模斜度,从留模方位考虑,:,留在型芯，内表面脱模斜度,外表面,留在型腔，外表面脱模斜度,内表面,3,.塑件的壁厚,塑件壁厚设计原则（,P34,请补充）,厚薄适中 均匀壁厚 表,2-7,和表,2-8,第,2,章 塑料制品设计,满足成型时熔体充模所需的壁厚,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚,制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度,能承受推出机构等的冲击和振动,满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚,3,.塑件的壁厚,改善壁厚典型实例：见表,2-9,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,3,.塑件的壁厚,改善壁厚课后作业：,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,(a),(,b,),平板类零件加强肋方向与料流方向平行,4,.,加强肋 （表,2-11,和表,2-12,）,加强肋的,作用,：,加强肋,设计要点,：表,2-13,它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。,第,2,章 塑料制品设计,加强肋的底部与壁连接应圆弧过渡，过度圆弧半径为,1/8t,。以防外力作用时，产生应力集中而被破坏。,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,加强肋厚度小于壁厚,加强肋与支承面间留有间隙,4,.塑件的,加强肋,加强肋,设计要点,：,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,在满足使用要求的前提下,制件的所有的转角尽可能设计成圆角，或者用圆弧过渡。,5,.,圆角 （,P40,）,圆角的作用：,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,圆角可避免应力集中，提高制件强度,圆角可有利于充模和脱模,圆角有利于模具制造，提高模具强度,5,.,圆角,圆角的确定：,第,2,章 塑料制品设计,内壁圆角半径应为壁厚的一半,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,外壁圆角半径可为壁厚的,1.5,倍,一般圆角半径不应小于,0.5mm,壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径,理想的内圆角半径应为壁厚的,1/3,以上,图,2.6,6,.,支承面,(P39,表,2-14),第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是以,底脚,或,边框,为支承面。,凸边,加强筋,6,.,支承面,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,支承面结构形式,是用来增强,孔,或,装配附件、,或,为塑件提供支撑,的截锥台或支撑块,7,.,塑件,的凸台与角撑（表,2-11,弯板加强肋,设计）,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,凸台,凸台设计要点：,凸台一般应位于边角部位,其高度不应超过直径的两倍,其几何尺寸应小,7,.,塑件,的凸台与角撑,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,凸台设计实例,7,.,塑件,的凸台与角撑,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,角撑,塑件上边角或凸台的支撑部分,T,制品壁厚,D,T,C,2T,A,0.8T,B,2A,8,.,孔的设计（,P41,）,塑件的孔三种成型加工方法：,常见孔的设计要求：,第,2,章 塑料制品设计,直接模塑出来 表,2-15,热塑性塑件孔的极限尺寸,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,模塑成盲孔再钻孔通,塑件成型后再钻孔,模塑通孔要求,孔径比,（长度与孔径的比值）要小些,8,.,孔的设计,常见孔的设计要求：,h,（,3,5,）,d,d,1.5mm,时，,h,3d,第,2,章 塑料制品设计,肓孔的深度：,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,紧固用的孔和其它受力的孔，应设凸台予以加强。,当通孔孔径,1.5mm,，,由于型芯易弯曲折断，不适于模塑成型。,8,.,孔的设计,第,2,章 塑料制品设计,2.2.1,塑件的几何形状及结构设计,异形孔设计实例,异形孔的成形方法,塑件中的螺纹可用,模塑方法,成型出来，或,切削方法,获得。,经常拆装或受力大的螺纹，要采用,金属螺纹嵌件,来成型。,第,2,章 塑料制品设计,2.2.2,塑件的螺纹的设计,在塑件内压入其它的零件形成不可拆卸的连接，此压入零件称为,嵌件,。,嵌件可以是,金属,、,玻璃,、,木材,或,已成形的塑件,。,嵌件的作用：,第二章 塑料制品设计,提高塑件力学性能和磨损寿命,2.2.4,嵌件的设计,起导电、导磁作用,提高塑件的尺寸稳定性、尺寸精度,起紧固、连接作用,2.2.5,铰链的设计,2.2.6,塑件表面文字、图案、纹理、丝印和喷漆,讨论：,U,盘外壳或鼠标外壳 分析塑件的工艺性,第,2,章 塑料制品设计,