三塑料制件的设计.ppt

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1、第三章第三章 塑料制件设计塑料制件设计 2008年8月20日问题基本内容重点难点选材 思考问题1.1.塑件设计的原则塑件设计的原则 ；2.2.塑件尺寸精度及表面粗糙度的确定；塑件尺寸精度及表面粗糙度的确定；3.3.塑件各结构单元的设计塑件各结构单元的设计.尺寸精度表面质量结构设计基本内容：基本内容：重点难点：重点难点：1.1.重点：塑件成型时常见表面缺陷及其产生原因重点：塑件成型时常见表面缺陷及其产生原因;塑件结构设计的方法塑件结构设计的方法.2.2.难点：脱模斜度作用及设计原则难点：脱模斜度作用及设计原则;壁厚对塑件成型质量的影响及设计原则。壁厚对塑件成型质量的影响及设计原则。2021/9/

2、242021/9/241 1第三章 塑料制件设计 2008年8月20日保证使用要求前提下，选用价格低廉和成型性能保证使用要求前提下，选用价格低廉和成型性能保证使用要求前提下，选用价格低廉和成型性能保证使用要求前提下，选用价格低廉和成型性能较好的塑料。较好的塑料。较好的塑料。较好的塑料。力求结构简单、壁厚均匀、成型方便，利于模具力求结构简单、壁厚均匀、成型方便，利于模具力求结构简单、壁厚均匀、成型方便，利于模具力求结构简单、壁厚均匀、成型方便，利于模具分型、排气、补缩和冷却。分型、排气、补缩和冷却。分型、排气、补缩和冷却。分型、排气、补缩和冷却。模具总体结构尽可能简化，避免模具侧抽芯和简模具总体

3、结构尽可能简化，避免模具侧抽芯和简化脱模机构。化脱模机构。塑件成型以后尽量不再进行机械加工。塑件成型以后尽量不再进行机械加工。塑件设计原则：塑件设计原则：2021/9/242021/9/242 2 第一节第一节 塑件的选材塑件的选材 塑料的力学性能。塑料的力学性能。塑料的物理性能。塑料的物理性能。塑料的化学性能。塑料的化学性能。必要的精度。必要的精度。如：收缩率的大小和各向收缩如：收缩率的大小和各向收缩率的差异。率的差异。成型工艺性。成型工艺性。塑件形状应有利于冲模、排气、塑件形状应有利于冲模、排气、补缩，同时使塑料制品达到高效、均匀冷却，补缩，同时使塑料制品达到高效、均匀冷却，使热固性塑料快

4、速均匀固化。使热固性塑料快速均匀固化。一、塑料制件的选材一、塑料制件的选材2021/9/242021/9/243 3 第一节第一节 塑件的选材塑件的选材 PPPP比比HDPEHDPE优越的方面：优越的方面：HDPEHDPE比比PPPP优越的方面：优越的方面：收缩率小。收缩率小。透明性好。透明性好。尺寸稳定性优。尺寸稳定性优。热变形温度高。热变形温度高。例如：例如：PPPP和和HDPEHDPE的使用特性和选择原则的使用特性和选择原则耐冲击性能强。耐冲击性能强。适应气候的能力优。适应气候的能力优。2021/9/242021/9/244 4一塑件的尺寸一塑件的尺寸1 1、塑件尺寸的限制因素、塑件尺寸

5、的限制因素第二节第二节 塑料制件的尺寸和精度塑料制件的尺寸和精度（1 1）总体尺寸主要取决于塑料品种的流动性。）总体尺寸主要取决于塑料品种的流动性。在一定的设备和工艺条件下，流动性好的塑料在一定的设备和工艺条件下，流动性好的塑料可以成型较大尺寸的塑件；可以成型较大尺寸的塑件；（2 2）外形尺寸还受成型设备的限制。）外形尺寸还受成型设备的限制。（3 3）能满足使用要求，应尽量紧凑、尺寸小巧一些。）能满足使用要求，应尽量紧凑、尺寸小巧一些。2021/9/242021/9/245 52 2、塑件尺寸的不稳定因素、塑件尺寸的不稳定因素第二节第二节 塑料制件的尺寸和精度塑料制件的尺寸和精度（1 1）注射

6、机的电气、液压系统不稳定；）注射机的电气、液压系统不稳定；（2 2）加料量不稳定；）加料量不稳定；（3 3）塑料颗粒不均，收缩率不稳定；）塑料颗粒不均，收缩率不稳定；（4 4）成型条件（温度、压力、时间）变化，成）成型条件（温度、压力、时间）变化，成 型周期不一致；型周期不一致；（5 5）浇口太小，多腔进料口大小不一致，进）浇口太小，多腔进料口大小不一致，进 料不平衡；料不平衡；（6 6）模具精度不良，活动零件动作不稳定，定）模具精度不良，活动零件动作不稳定，定 位不准确。位不准确。塑件的体积：塑件的体积：0.2V0.2V注注 V V制制 0.80.8V注注2021/9/242021/9/24

7、6 6二塑件的尺寸精度二塑件的尺寸精度（尽可能选用低精度等级）（尽可能选用低精度等级）2 2、影响尺寸精度的因素：、影响尺寸精度的因素：模具的加工精度模具的加工精度 ；模具的磨损模具的磨损 ；塑料的收缩率波动；塑料的收缩率波动；成型零件的安装误差；成型零件的安装误差；活动成型零件的配合间隙变化引起的误差。活动成型零件的配合间隙变化引起的误差。小尺寸制品，影响制品尺寸精度的主要因素是模具的制造精度；小尺寸制品，影响制品尺寸精度的主要因素是模具的制造精度；大尺寸制品，影响制品尺寸精度的主要因素是塑料的成型收缩率。大尺寸制品，影响制品尺寸精度的主要因素是塑料的成型收缩率。1 1、塑件尺寸精度、塑件尺

8、寸精度指所获得的塑件尺寸与产品指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获得塑件尺寸的准确度。图中尺寸的符合程度，即所获得塑件尺寸的准确度。2021/9/242021/9/247 71)1)物料；物料；2)2)制品尺寸：制品尺寸：壁厚、表面形状、筋的形状等。壁厚、表面形状、筋的形状等。3)3)模具设计：模具设计：冷却方案、流道和浇口的几何形状和尺寸、浇冷却方案、流道和浇口的几何形状和尺寸、浇口的数量和位置等。口的数量和位置等。4)4)成型条件：成型条件：温度、压力、成型时间等。温度、压力、成型时间等。5)5)注射机类型：注射机类型：注射速度、可达到的注射压力、时注射速度、可达到的注射压力

9、、时 间、温度和间、温度和压力的控制精度等。压力的控制精度等。6)6)注射机和模具的状况。注射机和模具的状况。3 3、影响塑料收缩率波动的因素、影响塑料收缩率波动的因素 2021/9/242021/9/248 8 1)1)物料温度物料温度TmTm：VmVm同同TmTm熔熔GG制制塑件的塑件的尺寸尺寸2)2)模具的温度模具的温度TM TM：G G制同制同 TM TM结晶度结晶度 固固塑件塑件的尺寸的尺寸3)3)成型压力成型压力p p：pGpG制制塑件的尺寸塑件的尺寸 4)4)时间：时间：模腔中的注射压力保持时间越长，收缩越小。模腔中的注射压力保持时间越长，收缩越小。4 4、成型工艺条件对塑料收缩

10、率的影响、成型工艺条件对塑料收缩率的影响 2021/9/242021/9/249 95 5、尺寸精度的选用原则、尺寸精度的选用原则 6 6、结论、结论 注射机的选择和所成型的塑件的体积、成型面积和注射机的选择和所成型的塑件的体积、成型面积和高度等尺寸有关高度等尺寸有关 ；对塑料制品，慎提尺寸公差对塑料制品，慎提尺寸公差 ；通常不能通过提高模具的制造精度来达到严格的制通常不能通过提高模具的制造精度来达到严格的制品的尺寸精度品的尺寸精度；生产过程中，可通过多因素改变制品的实际尺寸，生产过程中，可通过多因素改变制品的实际尺寸，以达到设计要求。以达到设计要求。为了降低模具的加工难度和模具制造成本，在为

11、了降低模具的加工难度和模具制造成本，在满足塑件使用要求的前提下应尽量把塑件尺寸精度满足塑件使用要求的前提下应尽量把塑件尺寸精度设计得低一些。设计得低一些。2021/9/242021/9/241010一、塑件的表观质量一、塑件的表观质量 塑件成型后的表观缺陷状态，如常见的缺塑件成型后的表观缺陷状态，如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、银料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、银 纹、翘纹、翘曲与收缩，尺寸不稳定等。曲与收缩，尺寸不稳定等。第三节第三节 塑料制件的表面质量塑料制件的表面质量塑件成型工艺条件；塑件成型工艺条件；塑件成型原材料的选择；塑件成型原材料的选择；模具总体设计等。模具总体

12、设计等。1 1、造成缺陷的因素、造成缺陷的因素2021/9/242021/9/241111二、塑件的粗糙度二、塑件的粗糙度（1 1）主要与模具型腔表面的粗糙度有关；）主要与模具型腔表面的粗糙度有关；（2 2）塑件材料中增强剂类型及含量影响塑件粗糙度；）塑件材料中增强剂类型及含量影响塑件粗糙度；对制品的表面粗糙度有要求的（如通常的型腔），模具的对制品的表面粗糙度有要求的（如通常的型腔），模具的粗糙度要比制品高一级；粗糙度要比制品高一级；对制品的表面粗糙度没有要求的（如通常的型芯），制品对制品的表面粗糙度没有要求的（如通常的型芯），制品的粗糙度与模具的表面粗糙度一致。的粗糙度与模具的表面粗糙度一致

13、。（3 3）透明制品要求型芯和型腔表面粗糙度相同。）透明制品要求型芯和型腔表面粗糙度相同。表面粗糙度要求高的，模具的粗糙度可能要达到表面粗糙度要求高的，模具的粗糙度可能要达到Ra=0.1Ra=0.1um。目前，注射成型塑件的表面粗糙度通常为目前，注射成型塑件的表面粗糙度通常为0.02-0.02-1.25um1.25um，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/21/2，即，即RaRa为为0.01-0.63um0.01-0.63um。第三节第三节 塑料制件的表面质量塑料制件的表面质量2021/9/242021/9/241212三、塑件的形状三、塑件的形状 满足制品使用要

14、求的情况下，尽可能使制满足制品使用要求的情况下，尽可能使制品的形状简单。品的形状简单。塑件上要尽量减少侧孔、侧凸和侧凹；塑件上要尽量减少侧孔、侧凸和侧凹；塑件必须有一个有利于保证其外观质量的塑件必须有一个有利于保证其外观质量的结构；结构；第三节第三节 塑料制件的表面质量塑料制件的表面质量2021/9/242021/9/241313 为为了了防防止止塑塑件件表表面面在在脱脱模模时时划划伤伤、擦擦毛毛等等，设设计计时时塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。第四节第四节 塑件结构设计塑件结构设计一、脱模斜度一、脱模斜度2021/9/242021/9/2414

15、14动模侧的动模侧的A A 100mm A=1/60h100mm A=1/60有装配公差要求的塑件，斜度值必须在公差带范围有装配公差要求的塑件，斜度值必须在公差带范围 内。内。第四章第四章 塑件结构设计塑件结构设计1 1、塑件的脱模斜度、塑件的脱模斜度A A：2021/9/242021/9/241515 脱模斜度的大小取决于塑件的性能、收缩率、脱模斜度的大小取决于塑件的性能、收缩率、几何形状如高度或深度、塑件壁厚及型腔表面状态几何形状如高度或深度、塑件壁厚及型腔表面状态如粗糙度、加工纹路等。如粗糙度、加工纹路等。硬质塑料比软质塑料脱模斜度大；硬质塑料比软质塑料脱模斜度大；形状较复杂或成型孔较多

16、的取较大的脱模斜度；形状较复杂或成型孔较多的取较大的脱模斜度；高度较大、孔较深，则取较小的脱模斜度；高度较大、孔较深，则取较小的脱模斜度；壁厚增加、内孔包紧型芯的力大，脱模斜度也应壁厚增加、内孔包紧型芯的力大，脱模斜度也应 取大些。取大些。为了在开模时让塑件留在凹模内或型芯上，有意为了在开模时让塑件留在凹模内或型芯上，有意 将该边斜度减小。将该边斜度减小。要求开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱要求开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱 模斜度应大于塑件外表面。模斜度应大于塑件外表面。2 2、影响脱模斜度大小的因素：、影响脱模斜度大小的因素：2021/9/242021/9/2416163 3

17、、说明、说明 脱模斜度不包括在塑件公差范围内，否则在图样脱模斜度不包括在塑件公差范围内，否则在图样 上应予说明。上应予说明。在塑件图上标注时，内孔以小端为基准，斜度由在塑件图上标注时，内孔以小端为基准，斜度由 放大的方向取得；外形以大端为基准，斜度由缩放大的方向取得；外形以大端为基准，斜度由缩 小的方向取得。小的方向取得。对制品直表面，模具的脱模斜度一般在对制品直表面，模具的脱模斜度一般在0.50.51.5 1.5 之间。之间。对于相互配合的制品，斜度要在许可的范围内，并考对于相互配合的制品，斜度要在许可的范围内，并考 虑相关件的配合。虑相关件的配合。2021/9/242021/9/24171

18、7二、壁厚二、壁厚 1 1、设计原则：、设计原则：制品的壁厚均匀。制品的壁厚均匀。2 2、满足条件：、满足条件：有足够的强度和刚度，能承受顶出时的冲击力，装有足够的强度和刚度，能承受顶出时的冲击力，装配时的紧固力。配时的紧固力。在满足在满足条件下，壁厚尽量小。条件下，壁厚尽量小。3 3、塑件壁厚的最小尺寸要求、塑件壁厚的最小尺寸要求（1 1）热塑性塑料的最小壁厚取决于塑料的流动性：）热塑性塑料的最小壁厚取决于塑料的流动性：流动性好的尼龙、流动性好的尼龙、PEPE等，最小壁厚为等，最小壁厚为0.20.20.4mm0.4mm；流动性差的流动性差的PVCPVC、聚碳酸酯等，最小壁厚为、聚碳酸酯等，最

19、小壁厚为1mm1mm。（2 2）塑件相邻两壁厚尽量相等，两壁厚需有差别，要）塑件相邻两壁厚尽量相等，两壁厚需有差别，要满足如下条件：满足如下条件：热塑性塑料：热塑性塑料：S1/S2S1/S21.51.52；热固性塑料：热固性塑料：S1/S2S1/S23.3.2021/9/242021/9/2418182 2、壁厚、壁厚 设计原则：制品的壁厚均匀。设计原则：制品的壁厚均匀。太太薄薄熔熔料料充充满满型型腔腔时时的的流流动动阻阻力力大大，会会出出现现缺缺料料现象；现象；太太厚厚塑塑件件内内部部会会产产生生气气泡泡，外外部部易易产产生生凹凹陷陷等等缺缺陷，同时增加了成本；陷，同时增加了成本；壁壁厚厚不

20、不均均将将造造成成收收缩缩不不一一致致，导导致致塑塑件件变变形形或或翘翘曲，在可能的条件下应使壁厚尽量均匀一致。曲，在可能的条件下应使壁厚尽量均匀一致。尺寸：一般壁厚为尺寸：一般壁厚为l l4mm4mm，热塑性塑料大型塑件，热塑性塑料大型塑件的壁可达的壁可达8 mm8 mm。热固性塑料壁厚为热固性塑料壁厚为l l6mm6mm，一般不超过，一般不超过13mm13mm，最，最薄可达薄可达1 mm1 mm一下。一下。2021/9/242021/9/241919三三加强筋加强筋1 1、加强筋的作用：、加强筋的作用：主要是在不增加壁厚的情况下，加强塑件的强度主要是在不增加壁厚的情况下，加强塑件的强度 和

21、刚度，避免塑件变形翘曲。和刚度，避免塑件变形翘曲。合理布置加强筋还可以改善充模流动性，减少内合理布置加强筋还可以改善充模流动性，减少内 应力，避免气孔、缩孔和凹陷等缺陷。应力，避免气孔、缩孔和凹陷等缺陷。对注射和压注成型，加强筋氦气辅助六道作用，对注射和压注成型，加强筋氦气辅助六道作用，改善熔体流动与冲模。改善熔体流动与冲模。2021/9/242021/9/242020tt壁厚；壁厚；LL加强筋的高度；加强筋的高度；AA筋条宽；筋条宽；RR筋根过渡圆角；筋根过渡圆角；收缩角；收缩角；rr筋端部圆角。筋端部圆角。2 2、加强筋的形状、尺寸、加强筋的形状、尺寸2021/9/242021/9/242

22、121厚度小于塑件壁厚，与壁用圆弧过渡。厚度小于塑件壁厚，与壁用圆弧过渡。壁厚为壁厚为t t，加强筋高度加强筋高度L=(13)tL=(13)t；筋条宽筋条宽A=(1A=(14 41)t1)t；筋根过渡圆角筋根过渡圆角R=(1R=(18 81 14)t4)t；收缩角收缩角=2=20 0一一5 50 0；筋端部圆角筋端部圆角r=tr=t8 8；当当t2 mmt2 mm，取取A=tA=t。2021/9/242021/9/242222加加强强筋筋端端部部不不与与塑塑件件支支承承面面平平齐齐，缩缩进进0.50.5mmmm以以上上，如图。如图。2021/9/242021/9/242323若若一一个个制制件

23、件上上需需设设置置许许多多加加强强筋筋，加加强强筋筋之之间间的的中中心心距距必必须须大大于于制制件件壁壁厚厚的的两两倍倍以以上上，各各条条加加强强筋筋的的排排列列互互相相错错开开，以以防防收收缩缩不不均均匀匀引引起起制制品品破裂。破裂。各条加强筋的厚度应尽量相同或相近，可防各条加强筋的厚度应尽量相同或相近，可防止因熔体流动局部集中而引起缩孔和气泡止因熔体流动局部集中而引起缩孔和气泡 。2021/9/242021/9/242424 图图34(34(a)a)中的加强筋因排列不合理，在加厚集中中的加强筋因排列不合理，在加厚集中的地方容易出现缩孔和气泡，可改用图的地方容易出现缩孔和气泡，可改用图34(

24、34(b)b)所示的所示的排列形式。排列形式。2021/9/242021/9/2425254 4支承面支承面 由于塑料制品容易变形，一个平面做支撑面的话，容易产生由于塑料制品容易变形，一个平面做支撑面的话，容易产生接触不稳，因此，在制品中往往以凸出来的便来作为支撑面，以接触不稳，因此，在制品中往往以凸出来的便来作为支撑面，以增加接触。增加接触。（1 1）设计塑件的支撑面原则）设计塑件的支撑面原则应充分保证其稳定性。应充分保证其稳定性。不宜以塑件的整个底面作支承面，因塑件稍有翘曲或变形就会不宜以塑件的整个底面作支承面，因塑件稍有翘曲或变形就会使底面不平。使底面不平。通常采用凸缘或凸台作为支承面，

25、如图通常采用凸缘或凸台作为支承面，如图3636。2021/9/242021/9/2426265 5圆角圆角 塑件除使用要求需要采用尖角外，其余所有内塑件除使用要求需要采用尖角外，其余所有内外表面转弯处应尽可能用圆角过度。外表面转弯处应尽可能用圆角过度。（1 1）圆角的作用）圆角的作用制品成尖角。尖角处容易产生应力集中，在开模制品成尖角。尖角处容易产生应力集中，在开模 顶出过程中，制品容易开裂。而使制品无法使顶出过程中，制品容易开裂。而使制品无法使 用，致使模具报废。用，致使模具报废。制品设计成圆角，可大大改善塑料的充模特性。制品设计成圆角，可大大改善塑料的充模特性。减少应力集中。减少应力集中。

26、圆角使制品美观。圆角使制品美观。2021/9/242021/9/2427272021/9/242021/9/242828（2 2）圆角半径的大小）圆角半径的大小 主要取决于塑件的壁厚，图主要取决于塑件的壁厚，图3838可供设计时参考。可供设计时参考。R R为内圆角半径；为内圆角半径；t t为壁厚。为壁厚。将将R/rR/r控制在控制在1/41/43/43/4的范围内较为合理。的范围内较为合理。2021/9/242021/9/242929 6 6孔的设计孔的设计 （1 1）孔的类型）孔的类型 通孔、盲孔和异性孔。通孔、盲孔和异性孔。（2 2）孔与孔之间、孔与孔壁之间的关系）孔与孔之间、孔与孔壁之间

27、的关系2021/9/242021/9/243030 塑塑料料制制件件上上的的固固定定用用孔孔和和其其他他受受力力孔孔周周围围可可设设计计凸边来加强。凸边来加强。2021/9/242021/9/243131(1)(1)通孔通孔 孔的成型方法一般有三种方法：孔的成型方法一般有三种方法：2021/9/242021/9/243232(a)(a)为一端固定的型芯成型，用于较浅的孔成型。为一端固定的型芯成型，用于较浅的孔成型。(b)(b)为对接型芯，用于较深的通孔成型，这种方法容为对接型芯，用于较深的通孔成型，这种方法容 易使上下孔出现偏心。易使上下孔出现偏心。(c)(c)为一端固定，一端导向支撑，这种方

28、法使型芯有为一端固定，一端导向支撑，这种方法使型芯有 较好的强度和刚度，又能保证同轴度，常用，但较好的强度和刚度，又能保证同轴度，常用，但 导向部分周围由于磨损易产生圆周纵向溢料导向部分周围由于磨损易产生圆周纵向溢料B B。不论用何种方法固定的型芯成型，不论用何种方法固定的型芯成型，孔深均不能太孔深均不能太大大，否则型芯会弯曲。，否则型芯会弯曲。压缩成型时尤其注意通孔深度不得超过孔径的压缩成型时尤其注意通孔深度不得超过孔径的4 4倍。倍。2021/9/242021/9/243333（2 2）盲孔）盲孔 只能用一端固定的型芯来成型。只能用一端固定的型芯来成型。如果孔径较小深度又很大时，成型时型芯

29、易于弯如果孔径较小深度又很大时，成型时型芯易于弯曲或折断。根据经验：曲或折断。根据经验：注射成型或压注成型时，孔深度应不超过孔径的注射成型或压注成型时，孔深度应不超过孔径的4 4倍。倍。压缩成型时，孔深应不超过孔径的压缩成型时，孔深应不超过孔径的2 25 5倍。倍。当孔径较小深度太大时，孔只能用成型后再机械加当孔径较小深度太大时，孔只能用成型后再机械加 工的方法获得。工的方法获得。2021/9/242021/9/243434通孔：通孔：L/d10L/d10盲孔：盲孔：L/d4L/d42021/9/242021/9/243535(3)(3)异形孔异形孔 当塑件带有侧孔或侧凹时，成型模具就必须采当

30、塑件带有侧孔或侧凹时，成型模具就必须采 用瓣合式结构或设置侧向分型与抽芯机构，使用瓣合式结构或设置侧向分型与抽芯机构，使 模具结构复杂化，因此，在不影响使用要求的模具结构复杂化，因此，在不影响使用要求的 情况下，塑件应尽量避免侧孔或侧凹结构。情况下，塑件应尽量避免侧孔或侧凹结构。对于较浅的侧凹槽并带有圆角的制件，若制件对于较浅的侧凹槽并带有圆角的制件，若制件 在脱模温度下具有足够的弹性，可采用强制脱在脱模温度下具有足够的弹性，可采用强制脱 模的方法将制件脱出，而不必采用组合型芯的模的方法将制件脱出，而不必采用组合型芯的 方法。方法。塑件材料：聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯。塑件材料：聚甲醛、聚乙烯、聚

31、丙烯。2021/9/242021/9/2436362021/9/242021/9/2437372021/9/242021/9/2438382021/9/242021/9/2439394 4、设计原则、设计原则（1 1）孔间距应为孔径的）孔间距应为孔径的2 2倍以上。倍以上。（2 2）孔的周边应增加厚度。）孔的周边应增加厚度。（3 3）孔与制品边缘的距离应大于孔径。）孔与制品边缘的距离应大于孔径。（4 4）孔径过小时，孔不宜过深。）孔径过小时，孔不宜过深。（5 5）孔的设计尽量使模具结构简单。）孔的设计尽量使模具结构简单。2021/9/242021/9/2440407 7螺纹设计螺纹设计 既可直

32、接用模具成型，也可在成型后用机械加工获既可直接用模具成型，也可在成型后用机械加工获得，需经常装拆和受力较大的螺纹，应采用金属螺纹得，需经常装拆和受力较大的螺纹，应采用金属螺纹嵌件。嵌件。一般直径要求不小于一般直径要求不小于2 2mmmm，精度不超过精度不超过IT7IT7级，螺距级，螺距较大。细牙螺纹尽量不直接成型，较大。细牙螺纹尽量不直接成型，而采用金属螺纹而采用金属螺纹嵌件。嵌件。为增加塑件螺纹的强度，防止最外圈螺纹崩裂或变为增加塑件螺纹的强度，防止最外圈螺纹崩裂或变形，其始端和末端均不应突然开始和结束，应有一过形，其始端和末端均不应突然开始和结束，应有一过渡段。如图渡段。如图315315所

33、示，过渡段长度为所示，过渡段长度为L L，其数值按表其数值按表3838选取。选取。2021/9/242021/9/2441412021/9/242021/9/244242 塑料螺纹与金属螺纹的配合长度应不大于螺纹直塑料螺纹与金属螺纹的配合长度应不大于螺纹直径的径的1 15 5倍倍(一般配合长度为一般配合长度为8 81010牙牙)。在同一螺纹型芯或螺纹型环上有前后两段螺纹在同一螺纹型芯或螺纹型环上有前后两段螺纹时，应使两段螺纹的旋向和螺距相同，图时，应使两段螺纹的旋向和螺距相同，图3316(16(a)a)，否则无法使塑件从型芯或型环上拧下来。否则无法使塑件从型芯或型环上拧下来。当螺距不等或旋向不

34、同时，就要采用两段型芯当螺距不等或旋向不同时，就要采用两段型芯或型环组合在一起的成型方法，成型后分别拧下来，或型环组合在一起的成型方法，成型后分别拧下来，图图(b)b)所示。所示。2021/9/242021/9/2443432021/9/242021/9/2444448 8、嵌件设计、嵌件设计 在在塑塑件件成成型型过过程程中中，直直接接将将金金属属或或非非金金属属令令箭箭嵌嵌入入塑塑件件中中，构构成成不不可可拆拆卸卸的的整整体体，这这些些被被嵌嵌入入的的零零件称为嵌件。件称为嵌件。（1 1）使用嵌件的目的：）使用嵌件的目的：提提高高塑塑件件的的强强度度，满满足足塑塑件件某某些些特特殊殊要要求求

35、，如如导电、导磁、耐磨和装配连接等。导电、导磁、耐磨和装配连接等。（2 2）使用嵌件的缺点：）使用嵌件的缺点：嵌嵌件件的的设设置置往往往往使使模模具具结结构构复复杂杂化化，成成型型周周期期延延长长，制造成本增加，难于实现自动化生产等问题。制造成本增加，难于实现自动化生产等问题。塑件中尽量避免使用螺纹嵌件。塑件中尽量避免使用螺纹嵌件。2021/9/242021/9/2445452021/9/242021/9/244646（3 3）金属嵌件设计注意的问题）金属嵌件设计注意的问题 先设计嵌件，后设计塑件。先设计嵌件，后设计塑件。应选用与塑料收缩率相近的金属作嵌件，或使嵌件应选用与塑料收缩率相近的金属

36、作嵌件，或使嵌件 周围的塑料层厚度大于许用值。周围的塑料层厚度大于许用值。嵌件的顶部也应有足够的塑料层厚度，防止冷却过嵌件的顶部也应有足够的塑料层厚度，防止冷却过 程中收缩破裂，否则会出现鼓泡或裂纹。程中收缩破裂，否则会出现鼓泡或裂纹。嵌件不应带有尖角或锐角，利于均匀收缩，以减少嵌件不应带有尖角或锐角，利于均匀收缩，以减少 应力集中。应力集中。对于大嵌件进行预热，使其温度达到接近塑料温度。对于大嵌件进行预热，使其温度达到接近塑料温度。嵌件上尽量不要有穿通的孔嵌件上尽量不要有穿通的孔(如螺纹孔如螺纹孔)，以免塑料，以免塑料 挤入孔内。挤入孔内。嵌件材料：选择膨胀系数与塑料材料的膨胀系数尽嵌件材料

37、：选择膨胀系数与塑料材料的膨胀系数尽 可能相近的材料。可能相近的材料。2021/9/242021/9/244747（4 4）嵌件的形状）嵌件的形状(a)(a)为圆形嵌件；为圆形嵌件；(b)(b)为带台阶圆柱形嵌件；为带台阶圆柱形嵌件；(c)(c)为片状嵌件；为片状嵌件；(d)(d)为细杆状贯穿嵌件。为细杆状贯穿嵌件。2021/9/242021/9/244848板片形嵌件与塑件的连接板片形嵌件与塑件的连接.2021/9/242021/9/244949小型圆柱嵌件与塑件的连接小型圆柱嵌件与塑件的连接2021/9/242021/9/245050将嵌件先放在模具中固定，然后注入塑料熔体将嵌件先放在模具

38、中固定，然后注入塑料熔体 加以成型；加以成型；把嵌件在塑料预压时先放在塑料中，然后模塑把嵌件在塑料预压时先放在塑料中，然后模塑 成型；成型；某些特制嵌件某些特制嵌件(如电气元件如电气元件)可在塑件成型以后可在塑件成型以后 再压人预制的孔槽中。再压人预制的孔槽中。嵌件镶嵌在塑件中的方法嵌件镶嵌在塑件中的方法2021/9/242021/9/245151 嵌件过长或细长杆状时，在模具内设支柱以免嵌件弯嵌件过长或细长杆状时，在模具内设支柱以免嵌件弯曲，但在塑件上留下工艺孔。曲，但在塑件上留下工艺孔。成成型型时时为为了了使使嵌嵌件件在在塑塑料料内内牢牢固固地地固固定定而而不不被被脱脱出出，其嵌件表面可加

39、工成沟槽、滚花，或制成各种特殊形状。其嵌件表面可加工成沟槽、滚花，或制成各种特殊形状。（5）嵌件定位）嵌件定位2021/9/242021/9/2452529 9、标记符号、标记符号 2021/9/242021/9/2453531010、表面彩饰、表面彩饰 （1 1）作用：）作用：掩掩盖盖塑塑件件表表面面在在成成型型过过程程中中产产生生的的疵疵点点、银银纹纹等等缺缺陷陷，增增加加产产品品外外观观的的美美感感，如如收收音音机机外外壳壳采采用用皮革纹装饰。皮革纹装饰。（2 2）常用形式）常用形式 凹槽纹、皮革纹、菱形纹、芦饰纹、木纹、水凹槽纹、皮革纹、菱形纹、芦饰纹、木纹、水果皮纹等彩饰。果皮纹等彩

40、饰。（3 3）彩饰方法）彩饰方法 彩印、胶印、丝印、喷镀漆等。彩印、胶印、丝印、喷镀漆等。2021/9/242021/9/245454（4 4）图案花纹设计原则）图案花纹设计原则 花纹不得影响脱模：应顺着脱模方向，且沿脱花纹不得影响脱模：应顺着脱模方向，且沿脱 模方向有斜度，花纹条纹高度模方向有斜度，花纹条纹高度0.30.5mm0.30.5mm，高，高 度不超过宽度。度不超过宽度。平面花纹，可是平行直线花纹也可是网状花纹，平面花纹，可是平行直线花纹也可是网状花纹，网状条线交角为网状条线交角为60906090，如果太小，影响塑件，如果太小，影响塑件 强度。强度。2021/9/242021/9/2

41、45555习题与思考习题与思考 1 1、设设计计塑塑件件时时，为为什什么么既既要要满满足足塑塑件件的的使使用用要要求，又要满足塑件的结构工艺性求，又要满足塑件的结构工艺性?2 2、塑件的壁厚过薄过厚会使制件产生哪些缺陷、塑件的壁厚过薄过厚会使制件产生哪些缺陷?3 3、为何要采用加强筋、为何要采用加强筋?设计时遵守哪些原则设计时遵守哪些原则?4 4塑件的表面质量受哪些因素影响塑件的表面质量受哪些因素影响?5 5塑塑件件上上为为何何要要设设计计拔拔模模斜斜度度?拔拔模模斜斜度度值值的的大小与哪些大小与哪些 因素有关因素有关?2021/9/242021/9/2456566 6影影响响塑塑件件尺尺寸寸

42、精精度度的的因因素素有有哪哪些些?在在确确定定塑塑件件尺尺寸寸精精度度时时，为为何何要要将将其其分分为为四四个个类类别别?（根根据据塑塑料料收收缩缩率率变变化化范范围围，将将塑塑件尺寸精度分为四个内别）件尺寸精度分为四个内别）7 7试试确确定定注注塑塑件件PCPC的的孔孔类类尺尺寸寸85 85 mmmm、PA1010PA1010的的轴轴类类尺尺寸寸50 50 mmmm和和PPPP的中心距尺寸的中心距尺寸28 28 m m公差。公差。8 8塑件转角处为何要圆弧过渡塑件转角处为何要圆弧过渡?哪些情况不宜设计为圆角哪些情况不宜设计为圆角?9 9为为什什么么要要尽尽量量避避免免塑塑件件上上具具有有侧侧孔孔或或侧侧凹凹?可可强强制制脱脱模模的的侧侧凹的条件是什么凹的条件是什么?1010塑塑件件上上带带有有的的螺螺纹纹，可可用用哪哪些些方方法法获获得得?每每种种方方法法的的优优缺缺点如何点如何?11.11.为什么有的塑件要设置嵌件为什么有的塑件要设置嵌件?设计塑件的嵌件时需要注意设计塑件的嵌件时需要注意哪些问题哪些问题?12.12.举出你所了解的举出你所了解的2 23 3个塑料制件表面彩饰情况的例子。个塑料制件表面彩饰情况的例子。2021/9/242021/9/245757