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1、2023年1月18日 1.了解注塑工艺过程及工艺参数的选择；了解注塑工艺过程及工艺参数的选择；2.掌握工艺参数对塑件质量的影响。掌握工艺参数对塑件质量的影响。目的和要求：目的和要求：重点难点：重点难点：1.工艺过程及控制因素；工艺过程及控制因素；2.工艺参数分析讨论工艺参数分析讨论第三章第三章 注射成型工艺注射成型工艺 2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 塑料制件的设计是在满足使用要求的前提下，塑料制件的设计是在满足使用要求的前提下，根据选用塑料的类型及其成型加工特点，确定相应根据选用塑料的类型及其成型加工特点，确定相应而合理的成型工艺，并根据该成型工
2、艺的特性而设而合理的成型工艺，并根据该成型工艺的特性而设计出相适应的塑料结构件。计出相适应的塑料结构件。2023年1月18日 由于塑料有其特殊的物理机械性能，因此设计塑件由于塑料有其特殊的物理机械性能，因此设计塑件时必须充分发挥其性能上的优点吗，避免或补偿其缺时必须充分发挥其性能上的优点吗，避免或补偿其缺点，在满足使用要求的前提下，塑料形状应尽可能做点，在满足使用要求的前提下，塑料形状应尽可能做到到简化模具结构，符合成型工艺简化模具结构，符合成型工艺特点。对于模具设计特点。对于模具设计者来说，在考虑塑件的结构及有关使用要求时，还必者来说，在考虑塑件的结构及有关使用要求时，还必须与成型该塑件的成
3、型模具的相应结构结合起来考虑，须与成型该塑件的成型模具的相应结构结合起来考虑，既要使塑料制件能按使用要求加工出来，保证制件的既要使塑料制件能按使用要求加工出来，保证制件的质量，而又要使模具结构合理、经济。质量，而又要使模具结构合理、经济。3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性在塑件结构工艺性设计中，应考虑以下几方面的因素：在塑件结构工艺性设计中，应考虑以下几方面的因素：n（1 1）塑料的各项性能特点）塑料的各项性能特点n（2 2）在在保保证证各各项项使使用用性性能能的的前前提提下下塑塑件件的的结结构构形形状状应应力力求求简简单单，且且有有利利于于冲冲模模流流动动、排排气气、补
4、补缩缩和和高高效效冷冷却却硬硬化化（热热塑塑性性塑塑件件）或或快快速速受受热热固固化化（热热固固性性塑塑件）件）n（3 3）模模具具的的总总体体结结构构应应易易于于制制造造特特别别是是抽抽芯芯和和脱脱模模机构机构2023年1月18日塑件结构工艺性设计的主要内容包括以下几方面：塑件结构工艺性设计的主要内容包括以下几方面：一、塑料制件的选材一、塑料制件的选材二、塑料制件的尺寸和精度二、塑料制件的尺寸和精度三、塑料制件的表面质量三、塑料制件的表面质量四、塑料制件的结构设计四、塑料制件的结构设计表面粗糙度表面粗糙度表观质量表观质量形状、壁厚、斜度、加强筋、形状、壁厚、斜度、加强筋、支撑面、圆角、孔。螺
5、纹、齿支撑面、圆角、孔。螺纹、齿轮、嵌件、铰链、标记、符号轮、嵌件、铰链、标记、符号和文字等和文字等2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性n一、塑料制件的选材一、塑料制件的选材塑料制品的选材应考虑如下几个方面，以判断塑料制品的选材应考虑如下几个方面，以判断其是否能够满足使用要求其是否能够满足使用要求。1 1）塑料的）塑料的力学性能力学性能，如强度、刚性、韧性、弹如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。2023年1月18日2 2）塑料的）塑料的物理性能物理性能，如对环境温度变化的适应如对环境温
6、度变化的适应性、光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加性、光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完满程度等。工和外观的完满程度等。3 3）塑料的）塑料的化学性能化学性能，如对接触物（水、溶剂、油、如对接触物（水、溶剂、油、药品）耐性、卫生程度以及使用上的安全性等药品）耐性、卫生程度以及使用上的安全性等。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性4 4）必要的精度必要的精度，如收缩率的大小以及各方向收缩率如收缩率的大小以及各方向收缩率的差异。的差异。5 5）成型工艺性成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性热敏性等。如塑料的流动性、结晶性热敏性等。对于塑料材料的
7、这些要求往往是通过塑料的对于塑料材料的这些要求往往是通过塑料的特性表进行选择和比较的特性表进行选择和比较的。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性n1 1、塑件的尺寸、塑件的尺寸二、塑料制件的尺寸和精度二、塑料制件的尺寸和精度 塑件的总体尺寸主要取决于塑料品种的塑件的总体尺寸主要取决于塑料品种的流动流动性性。在一定的设备和工艺条件下，流动性好的塑。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；反之，成型的塑件料可以成型较大尺寸的塑件；反之，成型的塑件尺寸较小。尺寸
8、较小。2023年1月18日2023年1月18日 塑件的外形尺寸还受成型设备的限制。从能源、塑件的外形尺寸还受成型设备的限制。从能源、模具制造成本和成型工艺条件出发，只要能满足塑件模具制造成本和成型工艺条件出发，只要能满足塑件的使用要求，应将塑件设计的尽量紧凑，尺寸小巧一的使用要求，应将塑件设计的尽量紧凑，尺寸小巧一些。些。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性n是指所获得的塑件尺寸与产品尺寸的符合是指所获得的塑件尺寸与产品尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的程度，即所获塑件尺寸的准确度准确度。2 2、塑件的尺寸精度、塑件的尺寸精度 影响塑件精度的因素较为复杂，
9、塑件尺寸误影响塑件精度的因素较为复杂，塑件尺寸误差的产生式多种因素综合影响的结果，因此，在差的产生式多种因素综合影响的结果，因此，在一般情况下塑件要达到金属制件那样的精度是非一般情况下塑件要达到金属制件那样的精度是非常困难的。常困难的。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2 2、塑件的尺寸精度、塑件的尺寸精度 从模具设计和制造得角度看，影响塑件尺寸精从模具设计和制造得角度看，影响塑件尺寸精度的因素主要有以下几方面：度的因素主要有以下几方面：（1 1）模具的制造精度）模具的制造精度（2 2）模具的磨损程度）模具的磨损程度（3 3）塑料收缩率的波动）塑料收缩
10、率的波动（4 4）模具安装配合误差）模具安装配合误差2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2 2、塑件的尺寸精度、塑件的尺寸精度 此外，成型时工艺条件的变化、成型后的实此外，成型时工艺条件的变化、成型后的实效变化、塑件的飞边等都会影响塑件的精度。因效变化、塑件的飞边等都会影响塑件的精度。因此。要合理地确定塑件精度。此。要合理地确定塑件精度。一般来讲，为了降低模具的加工难度和模具制一般来讲，为了降低模具的加工难度和模具制造成本，在满足使用条件的前提下尽可能选用造成本，在满足使用条件的前提下尽可能选用低低的的精度等级。精度等级。目前，我国已颁布了工程塑料模塑塑
11、件尺寸公目前，我国已颁布了工程塑料模塑塑件尺寸公差的国家标准。差的国家标准。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表31 工程塑料模塑塑料尺寸公差工程塑料模塑塑料尺寸公差（GB/T14486-1993）2023年1月18日2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 模模塑塑件件尺尺寸寸公公差差的的代代号号为为MT，公公差差等等级级分分为为7个个等等级级，MT1级级精精度度最最高高（一一般般不不采采用用），MT7级级精精度度最最低低。每每一一级级又又分分为为A、B两两部部分分，其其中中A表表示示为为不不受受模模具具活活动动
12、部部分分影影响响尺尺寸寸的的公公差差，B表表示示为为受受模模具具活活动动部部分分影影响响尺尺寸寸的的公公差差（例例如如，由由于于受受水水平平分分型型面溢边厚薄的影响，压缩件高度方向的尺寸。面溢边厚薄的影响，压缩件高度方向的尺寸。2023年1月18日 表中，其具体的上、下偏差可根据制品的配合性表中，其具体的上、下偏差可根据制品的配合性质进行选择。质进行选择。通常：通常：孔类孔类尺寸的公差取尺寸的公差取正（正（+）值；值；轴类轴类尺寸的公差取尺寸的公差取负（负（-）值；值；中心距中心距尺寸公差取表中尺寸公差取表中数值之半数值之半并冠以并冠以号。号。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺
13、性塑料成型制件的结构工艺性 塑件尺寸精度还与塑件尺寸精度还与塑料品种塑料品种有关，根据各种塑料有关，根据各种塑料收缩率的不同，塑件的公差等级又可分为收缩率的不同，塑件的公差等级又可分为高精度高精度、一般精度一般精度、未注公差未注公差三种。如表三种。如表3-2。此表反映了在。此表反映了在实践总结和讨论分析的基础上，不同塑料在同样工实践总结和讨论分析的基础上，不同塑料在同样工艺难度下所能达到不同精度等级标准。艺难度下所能达到不同精度等级标准。2023年1月18日表表3-2 塑件公差等级的选用塑件公差等级的选用2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性三、塑料制件的
14、表面质量三、塑料制件的表面质量塑件的表面质量包括塑件的表面质量包括表面粗糙度表面粗糙度和和表面质量表面质量。塑件表面粗糙度的高低，主要与塑件表面粗糙度的高低，主要与模具型腔的表模具型腔的表面粗糙度面粗糙度有关。一般模具型腔的表面粗糙度要比塑有关。一般模具型腔的表面粗糙度要比塑件低一个等级，即光洁度高一个等级。件低一个等级，即光洁度高一个等级。注塑件：注塑件：Ra0.21.6 m 模腔表壁：模腔表壁：Ra0.10.8 m（塑件（塑件Ra的的1/2)2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 塑件的表观质量指的是塑件成型后的表观缺陷状塑件的表观质量指的是塑件成型后
15、的表观缺陷状态，如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔态，如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、阴纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等。接痕、阴纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等。三、塑料制件的表面质量三、塑料制件的表面质量 它是由于塑件成型工艺条件、塑件成型原材料它是由于塑件成型工艺条件、塑件成型原材料的选择、模具总体设计等多种因素造成的。的选择、模具总体设计等多种因素造成的。2023年1月18日 塑件为了获得光滑美观的表面，常常要求粗糙塑件为了获得光滑美观的表面，常常要求粗糙度低，为此模具型腔表面需要度低，为此模具型腔表面需要研磨抛光和打磨研磨抛光和打磨。因。因此，粗糙度过低会使得模具制造工艺
16、复杂、周期长、此，粗糙度过低会使得模具制造工艺复杂、周期长、成本高。成本高。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性三、塑料制件的表面质量三、塑料制件的表面质量 对对于于透透明明制制品品还还要要求求型型腔腔和和型型芯芯粗粗糙糙度度相相同同。对对于于不不透透明明的的塑塑料料制制品品，模模具具型型芯芯的的成成型型表表面面并并不不影影响响制制品品的的外外观观，仅仅仅仅影影响响制制品品的的脱脱模模性性能能，所所以以在在不不影影响响使使用用要要求求的的前前提提下下，型型芯芯的的表表面面粗粗糙糙度度的的级级别可比型腔的表面粗糙度高别可比型腔的表面粗糙度高1 1 2级。级
17、。2023年1月18日 有些制品的表面要求有有些制品的表面要求有Ra0.80.2 m的表面粗的表面粗糙度（镜面），而模具在使用中由于型腔表面磨损糙度（镜面），而模具在使用中由于型腔表面磨损而变得粗糙时，应随时给以抛光复原，以保持其原而变得粗糙时，应随时给以抛光复原，以保持其原有的镜面。有的镜面。应该指出的是，光洁如镜的制品表面很易划伤，应该指出的是，光洁如镜的制品表面很易划伤，制品与模具表面还易形成制品与模具表面还易形成真空吸附真空吸附面使脱模困难。并面使脱模困难。并且在成型过程中产生的疵点、丝痕和波纹会在制品的且在成型过程中产生的疵点、丝痕和波纹会在制品的光洁表面上暴露无遗。光洁表面上暴露无
18、遗。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 因此常常利用化学腐蚀的方法在模具型腔表面形成因此常常利用化学腐蚀的方法在模具型腔表面形成诸如凹槽纹、皮革纹、桔皮纹、木纹等装饰花纹，对诸如凹槽纹、皮革纹、桔皮纹、木纹等装饰花纹，对塑料制品进行表面装饰。制品表面经装饰后可以隐蔽塑料制品进行表面装饰。制品表面经装饰后可以隐蔽制品表面在成型过程中产生的缺陷，使外形美观，并制品表面在成型过程中产生的缺陷，使外形美观，并且由于型腔表面细小的凹纹，在制品表面与型腔表面且由于型腔表面细小的凹纹，在制品表面与型腔表面之间能容纳少许的空气，不致形成真空吸附而造成脱之间能容纳少许的
19、空气，不致形成真空吸附而造成脱模困难。模困难。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性四、塑料制件的结构设计四、塑料制件的结构设计 塑料制件的形状，首先是保证制件的使用结构要求，塑料制件的形状，首先是保证制件的使用结构要求，并结合人们的审美观点而设计出来的几何形状，因而，并结合人们的审美观点而设计出来的几何形状，因而，随着设计者的构思方案不同，同一用途的制件，其形随着设计者的构思方案不同，同一用途的制件，其形状也会不同，对此我们不做深入讨论。我们所着重论状也会不同，对此我们不做深入讨论。我们所着重论述的是有关制件设计的述的是有关制件设计的工艺性与经济性工艺性
20、与经济性，即我们设计，即我们设计的塑件内外表面形状要设计的易于模塑成型。的塑件内外表面形状要设计的易于模塑成型。1 1）形状）形状2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 有有些些塑塑件件的的结结构构上上有有侧侧孔孔或或凹凹槽槽，模模具具设设计计中中就就必必须须设设置置活活动动块块或或复复杂杂的的侧侧向向抽抽芯芯机机构构，否否则则塑塑件件就就无无法法脱脱模模。而而采采用用侧侧抽抽芯芯或或瓣瓣合合式式模模具具不不但但提提高高了了模模具具制制造造成成本本降降低低了了生生产产效效率率，而而且且还还会会在在分分型型面面上上留留下毛边，增加后加工的困难。下毛边，增加后
21、加工的困难。通常，只要适当改变这种情况，使模具结构大通常，只要适当改变这种情况，使模具结构大大简化，制造方便也有利于提高生产率。为此塑件大简化，制造方便也有利于提高生产率。为此塑件要尽量的要尽量的避免侧凹陷部分避免侧凹陷部分。2023年1月18日2023年1月18日2023年1月18日2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表3-3 改变塑件形状以利于成型的几个例子改变塑件形状以利于成型的几个例子 2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 热塑性塑料中软而有弹性者，如热塑性塑料中软而有弹性者，如PEPE、PPPP、POM
22、POM等制品，当塑件的侧凹较浅并允许有圆角时等制品，当塑件的侧凹较浅并允许有圆角时则可以用整体式模具，采用强制脱出塑件，如图则可以用整体式模具，采用强制脱出塑件，如图所示，这时塑件在脱模温度下应具有足够的弹性。所示，这时塑件在脱模温度下应具有足够的弹性。使用强制脱出类型的制件在瓶盖生产中应用使用强制脱出类型的制件在瓶盖生产中应用很广泛，但是多数情况下塑件侧凹不能强制脱出。很广泛，但是多数情况下塑件侧凹不能强制脱出。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性图图3-1 可强制脱模的侧向凸、凹形状可强制脱模的侧向凸、凹形状强制脱出的浅侧凹，尺寸应满足：强制脱出的浅
23、侧凹，尺寸应满足：2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2 2）斜度）斜度 熔融的塑料在模具型腔中成型以后，便逐渐熔融的塑料在模具型腔中成型以后，便逐渐冷却，从而使塑件紧紧包裹住模腔中的型芯或其冷却，从而使塑件紧紧包裹住模腔中的型芯或其他凸起部分，甚至粘附住型腔表面，使开模取件他凸起部分，甚至粘附住型腔表面，使开模取件时发生困难，致使塑件表面擦伤、拉毛。为了使时发生困难，致使塑件表面擦伤、拉毛。为了使塑件脱模方便，设计塑件时必须考虑与脱模（及塑件脱模方便，设计塑件时必须考虑与脱模（
24、及抽芯）方向平行的内、外表面都应设置一定的抽芯）方向平行的内、外表面都应设置一定的脱脱模斜度模斜度。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性图图3-2 脱模斜度脱模斜度 脱模斜度取向：脱模斜度取向：外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得，外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得，内形以小端为内形以小端为 基准，斜度由扩大方向取得。基准，斜度由扩大方向取得。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 斜度过小斜度过小，脱模脱模苦难，易造成表面划伤或破裂；，脱模脱模苦难，易造成表面划伤或破裂；斜度过大斜度过大则影响其尺寸精度则影响其尺
25、寸精度。脱模斜度还没有比较精确的计算公式，目前依靠经验脱模斜度还没有比较精确的计算公式，目前依靠经验 数据，下表给出了一些塑料的常用的脱模斜度值。数据，下表给出了一些塑料的常用的脱模斜度值。塑件斜度大小与塑件斜度大小与塑料的收缩率、结构形状、壁厚、塑料的收缩率、结构形状、壁厚、成型工艺条件成型工艺条件等有关，一般脱模斜度等有关，一般脱模斜度0.5 1.52023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表3-4 常用塑料的脱模斜度常用塑料的脱模斜度由表可见，对性质较脆、较硬的塑料，脱模斜由表可见，对性质较脆、较硬的塑料，脱模斜度要求大一些。度要求大一些。2023年1
26、月18日（2 2）在塑料收缩率大的情况下应选用较大的脱模斜）在塑料收缩率大的情况下应选用较大的脱模斜度。热塑性塑料的收缩率一般较热固性大，故脱模度。热塑性塑料的收缩率一般较热固性大，故脱模斜度也应大一些；斜度也应大一些；在选择具体的脱模斜度时，应注意如下原则：在选择具体的脱模斜度时，应注意如下原则：（3 3）当塑件壁厚较厚时，因成型时塑件的收缩率）当塑件壁厚较厚时，因成型时塑件的收缩率大，故也应选用较大的脱模斜度；大，故也应选用较大的脱模斜度；（1 1）在满足塑件尺寸公差要求的前提下，脱模斜）在满足塑件尺寸公差要求的前提下，脱模斜度可取得大一些，这样有利于脱模；度可取得大一些，这样有利于脱模；
27、2023年1月18日（4 4）塑件结构比较复杂，脱模阻力比较大时，应）塑件结构比较复杂，脱模阻力比较大时，应选用较大的脱模斜度；选用较大的脱模斜度；（5 5）对型芯较长或有较深型腔的塑件，脱模斜度）对型芯较长或有较深型腔的塑件，脱模斜度取偏小值；取偏小值；（6 6）一般情况下，塑件外表面的脱模斜度值可比）一般情况下，塑件外表面的脱模斜度值可比内表面的小些；内表面的小些；（7 7）当塑件高度小于）当塑件高度小于2mm时，可以不设脱模斜度。时，可以不设脱模斜度。在选择具体的脱模斜度时，应注意如下原则：在选择具体的脱模斜度时，应注意如下原则：2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成
28、型制件的结构工艺性四、塑料制件的结构设计四、塑料制件的结构设计3)3)壁厚壁厚 塑件的壁厚设计主要是根据使用要求（强塑件的壁厚设计主要是根据使用要求（强度、刚度）和制件机构特点（形状、大小）而度、刚度）和制件机构特点（形状、大小）而定，同时由于模塑成型工艺学的要求而使塑件定，同时由于模塑成型工艺学的要求而使塑件壁厚受到一定限制。壁厚受到一定限制。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性3)3)壁厚壁厚 壁厚过薄壁厚过薄，则，则强度强度、刚性差刚性差。可能在脱模机。可能在脱模机构的冲击力和装配时的紧固力的作用下，产生构的冲击力和装配时的紧固力的作用下，产生变变
29、形甚至断裂形甚至断裂；另外在成型时塑料塑料流动阻力大，；另外在成型时塑料塑料流动阻力大，尤其是大型复杂件造成尤其是大型复杂件造成成型困难成型困难；壁厚对塑件质量影响很大：壁厚对塑件质量影响很大：2023年1月18日 壁厚过厚壁厚过厚不仅浪费原料，而且对对热塑性塑不仅浪费原料，而且对对热塑性塑料来说，增加了冷却时间，使料来说，增加了冷却时间，使成型周期长成型周期长，生产生产率降低率降低，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷缺陷；对于热固性塑料，同样会使成型时间增加，对于热固性塑料，同样会使成型时间增加，并容易造成固化不完全或表面焦化等质量问题。并容易造成固化不完全或表面
30、焦化等质量问题。各种塑料壁厚常用值可查以下各表。各种塑料壁厚常用值可查以下各表。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表3-5 热固性塑料壁厚推荐值热固性塑料壁厚推荐值(单位：单位：mm)2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表3-6 热塑性塑料制件的最小壁厚及常用壁厚推荐值热塑性塑料制件的最小壁厚及常用壁厚推荐值(单位：单位：mm)2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 同一个塑件的壁厚应尽可能同一个塑件的壁厚应尽可能均匀一致均匀一致，否则会因冷却，否则会因冷却固化速度不同产
31、生固化速度不同产生内应力内应力，引起塑件变形或开裂。，引起塑件变形或开裂。如图所示，其中如图所示，其中a图是错误的设计，制件壁厚过大或图是错误的设计，制件壁厚过大或壁厚不均匀，壁厚不均匀，b图为改进后的设计。图为改进后的设计。图图3-3 壁厚不均的改善壁厚不均的改善 2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性图图3-4 塑件底厚不改善塑件底厚不改善 2023年1月18日图图3-5 塑料圆柱部分壁厚改善塑料圆柱部分壁厚改善 2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性4)加强肋及其他增强防变形结构加强肋及其他增强防变形结构 塑件是
32、由许多壁面组成的，当它的平面较大时，塑件是由许多壁面组成的，当它的平面较大时，由于增加它的壁厚在工艺上受到限制，为了满足使由于增加它的壁厚在工艺上受到限制，为了满足使用上对强度、刚度的要求，就要设置加强肋。用上对强度、刚度的要求，就要设置加强肋。加强肋的作用：加强肋的作用：提高制件的强度、防止和避免塑料提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲，降低流动的阻力。的变形和翘曲，降低流动的阻力。2023年1月18日图图3-6 加强肋实例加强肋实例 采用加强肋改善塑件的壁厚与刚度采用加强肋改善塑件的壁厚与刚度2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性bh3 25 R
33、0.25 加强肋之间的中心距应大于塑件壁厚的三倍。加强肋之间的中心距应大于塑件壁厚的三倍。图图3-7 加强肋尺寸加强肋尺寸2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 设计加强肋时，应注意以下问题：设计加强肋时，应注意以下问题：1）设计加强肋时，应使中间肋低于外壁）设计加强肋时，应使中间肋低于外壁0.5mm以上，这样能使支承面易于平直。以上，这样能使支承面易于平直。图图3-8 加强肋与之承面加强肋与之承面a）不合理）不合理b）合理）合理2023年1月18日 2）加强肋厚度小于壁厚）加强肋厚度小于壁厚不合理不合理 合理合理 3）在设置加强肋时，应避免或减小塑料的局
34、部聚）在设置加强肋时，应避免或减小塑料的局部聚积，否则会产生缩孔、气泡。在设计时可将实心部位积，否则会产生缩孔、气泡。在设计时可将实心部位改为空心结构。改为空心结构。a）不合理）不合理b）合理）合理图图3-9 加强肋的布排应注意塑料局部聚积加强肋的布排应注意塑料局部聚积3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日 在塑料设计中，在塑料设计中，十字十字结构结构是最好的。因为它是最好的。因为它能应付不同的负荷排列能应付不同的负荷排列变化。正确设计的可承变化。正确设计的可承受预期应力的十字结构，受预期应力的十字结构，可以确保在整个制品上可以确保在整个制品上的应力均匀分
35、布。在十的应力均匀分布。在十字交叉处形成的节点，字交叉处形成的节点，代表材料的积聚。可以代表材料的积聚。可以将节点中心挖空，以防将节点中心挖空，以防止产生问题。止产生问题。2023年1月18日 不要在交叉处和组件相交的地方形成材料的积聚不要在交叉处和组件相交的地方形成材料的积聚。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 4）非平板状塑件肋条排列应交错排列，）非平板状塑件肋条排列应交错排列，这样才能防止收缩不均匀，变形较小。这样才能防止收缩不均匀，变形较小。a）不合理）不合理b）合理）合理图图3-10 加强肋的排列方向加强肋的排列方向2023年1月18日 5）
36、平板状塑件加强肋方向与料流方向平）平板状塑件加强肋方向与料流方向平行，避免干扰熔体流动而影响成型质量。行，避免干扰熔体流动而影响成型质量。2023年1月18日6 6）空心薄壁容器可通过适当改变其结构或形状）空心薄壁容器可通过适当改变其结构或形状达到提高强度、刚度和防止变形的目的。达到提高强度、刚度和防止变形的目的。图图3-11 容器底与盖的加强容器底与盖的加强 薄壳状的塑件可制成球面或拱曲面，这样可薄壳状的塑件可制成球面或拱曲面，这样可以有效地增加刚性和减少变形。以有效地增加刚性和减少变形。其他增强防变形结构其他增强防变形结构2023年1月18日图图3-12 容器边缘的加强容器边缘的加强202
37、3年1月18日容器侧壁的加强容器侧壁的加强2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性5)支承面支承面 以塑件的整个底面做支承面是不合理的。因为以塑件的整个底面做支承面是不合理的。因为即使模具型腔表面很平直（当支承面尺寸比较大时，即使模具型腔表面很平直（当支承面尺寸比较大时，做到这一点是很困难的），但由于塑件冷却收缩变做到这一点是很困难的），但由于塑件冷却收缩变形仍会使底面不平。通常用形仍会使底面不平。通常用底部边框底部边框或者用或者用底脚底脚（三点或四点）来代替整个底面做支承面。（三点或四点）来代替整个底面做支承面。2023年1月18日图图3-13 支承面的改
38、进支承面的改进a）不合理）不合理b）凸缘支撑）凸缘支撑c）凸台支撑）凸台支撑3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性6)圆角圆角 塑件除了使用上要求采用尖角之外，其余所有塑件除了使用上要求采用尖角之外，其余所有转角处都应采用圆弧，因制件尖角处易产生应力集转角处都应采用圆弧，因制件尖角处易产生应力集中，在受力或受冲击、振动时容易破裂，甚至在脱中，在受力或受冲击、振动时容易破裂，甚至在脱模顶出过程中由于模塑产生的内应力而开裂，特别模顶出过程中由于模塑产生的内应力而开裂，特别是制件的内圆角。一般，即使采用是制
39、件的内圆角。一般，即使采用R=0.5mm的圆的圆角就能使塑件的强度大为增加。角就能使塑件的强度大为增加。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性a）不合理）不合理b）合理）合理图图3-14 塑件的圆角塑件的圆角2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 下下图图表表示示塑塑件件的的内内圆圆角角和和壁壁厚厚遇遇应应力力集集中中系系数数之之间间的的关关系系。可可见见R/t0.8时时，再再增增大大圆圆角角应应力力集集中中系系数数下下降降很很小小，因因而而没没有有必必要要。因因此此，将将R/t控控制制在在1/43/4的范围内较为合理
40、，一般的范围内较为合理，一般R不小于不小于0.5mm。图图3-15 R/与应力集中系数的关系与应力集中系数的关系 2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 因此，常用内圆角的尺寸因此，常用内圆角的尺寸为为R=0.5t，这样塑件转角处的，这样塑件转角处的壁厚增加了，故最好的办法是壁厚增加了，故最好的办法是将交接处的外角也做成圆角，将交接处的外角也做成圆角，使应力集中进一步减小，又使使应力集中进一步减小，又使壁厚均匀。下图所示为塑件常壁厚均匀。下图所示为塑件常用的圆角半径。用的圆角半径。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性
41、 设置圆角还有利于塑料的设置圆角还有利于塑料的流动充模流动充模和塑件和塑件顶出顶出，并且塑件在外形上也比较，并且塑件在外形上也比较美观美观。塑件转折处设计成圆角，其对应的模具型腔部塑件转折处设计成圆角，其对应的模具型腔部位也要设计成圆角，这样能使模具结构强度增加，位也要设计成圆角，这样能使模具结构强度增加，并且有利于加工制造和热处理，减少变形开裂，延并且有利于加工制造和热处理，减少变形开裂，延长模具寿命。长模具寿命。塑件有些部位如分型面型腔与型芯结合处就塑件有些部位如分型面型腔与型芯结合处就不宜采用圆角，以防止成型时溢料或毛刺过大，不宜采用圆角，以防止成型时溢料或毛刺过大，甚至卡住型芯妨碍塑件
42、脱模。甚至卡住型芯妨碍塑件脱模。2023年1月18日圆角的作用：圆角的作用：圆角可避免应力集中，提高制件强度圆角可避免应力集中，提高制件强度圆角有利于充模和脱模圆角有利于充模和脱模圆角有利于模具制造，提高模具强度圆角有利于模具制造，提高模具强度总结：总结：圆角的确定：圆角的确定：内圆角半径应为壁厚的一半内圆角半径应为壁厚的一半外壁圆角半径可为壁厚的外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍倍一般圆角半径不应小于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、外壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径圆角半径理想的内圆角半径应为壁厚的理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上以上202
43、3年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性7)孔的设计孔的设计 塑件的孔有塑件的孔有通孔通孔和和不通孔（盲孔）不通孔（盲孔）两种。其形两种。其形状有圆孔、异形孔、螺纹孔及特殊形状的孔。这状有圆孔、异形孔、螺纹孔及特殊形状的孔。这些些孔应尽能设置在不易削弱塑件强度的地方孔应尽能设置在不易削弱塑件强度的地方，并，并力求便于成型和避免在制造模具时产生复杂性。力求便于成型和避免在制造模具时产生复杂性。在在孔之间和空与壁之间应留有足够的距离孔之间和空与壁之间应留有足够的距离。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性表表3-7热固性塑料孔间距
44、和孔与边缘最小距离热固性塑料孔间距和孔与边缘最小距离(单位：单位：mm)备注：备注：1.1.热塑性塑料按热固性塑热塑性塑料按热固性塑料的料的75%取值取值2.增强材料宜取上限增强材料宜取上限3.两孔径不一致，则以小两孔径不一致，则以小 孔查表孔查表2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 为此，在设计孔的位置尺寸时，应使孔与为此，在设计孔的位置尺寸时，应使孔与孔的边距大于孔径，对固定孔和其它受力孔的孔的边距大于孔径，对固定孔和其它受力孔的周围可设置凸缘来增强。周围可设置凸缘来增强。图图3-17 孔的增强孔的增强2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工
45、艺性塑料成型制件的结构工艺性 成型通孔用的型芯一般有以下三种安装方法：成型通孔用的型芯一般有以下三种安装方法：图图3-18 通孔的成型方法通孔的成型方法1.通孔通孔3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2.不不通孔通孔 不通孔在成型时型芯只能用一端固定，刚度不通孔在成型时型芯只能用一端固定，刚度和稳定性较差，在料流的压力冲击下，容易弯和稳定性较差，在料
46、流的压力冲击下，容易弯曲变形甚至折断。因此，不通孔的深度应浅于曲变形甚至折断。因此，不通孔的深度应浅于通孔。注射成型时，不通孔的深度通常不超过通孔。注射成型时，不通孔的深度通常不超过孔径的孔径的4倍。倍。2023年1月18日 直径过小（如直径过小（如1.5mm）或深度太大的孔，最）或深度太大的孔，最好用成型后在经机械加工的方法来获得。如果能好用成型后在经机械加工的方法来获得。如果能在模塑时在钻孔位置压出定位浅孔，则可给后加在模塑时在钻孔位置压出定位浅孔，则可给后加工带来很大的方便。工带来很大的方便。2023年1月18日3.固定固定孔设计孔设计2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性
47、塑料成型制件的结构工艺性4.特殊孔特殊孔 对于斜孔或复杂的特殊孔，可采用组合的型芯来成型对于斜孔或复杂的特殊孔，可采用组合的型芯来成型。图图 特殊孔型芯的组合形式特殊孔型芯的组合形式 2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2023年1月18日总结总结塑件的孔三种成型加工方法：塑件的孔三种成型加工方法：u直接模塑出来直接模塑出来u模塑成盲孔在钻孔通模塑成盲孔在钻孔通u塑件成型后再钻孔塑件成型后再钻孔设计原则：设计原则：u孔设在不易削弱塑件强度的地方孔设在不易削弱塑件强度的地方u孔与孔
48、之间，孔与边壁之间应留有足孔与孔之间，孔与边壁之间应留有足够的距离够的距离2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性 塑塑件件上上的的螺螺纹纹可可以以模模塑塑成成型型，也也可可以以切切削削成成型型，在在经经常常装装拆拆和和受受力力较较大大的的地地方方应应该该采采用用金金属属的螺纹嵌件的螺纹嵌件。8)螺纹的设计螺纹的设计成型螺纹的方法有以下几种：成型螺纹的方法有以下几种：1.1.采用螺纹型芯或螺纹型环在成型之后从制件上拧下来；采用螺纹型芯或螺纹型环在成型之后从制件上拧下来；2 2、外外螺螺纹纹采采用用瓣瓣合合模模成成型型，这这时时工工效效高高，但但精精度度差差，
49、还可能带有不易除尽的飞边；还可能带有不易除尽的飞边；2023年1月18日3 3、要要求求不不高高的的内内螺螺纹纹（如如瓶瓶盖盖螺螺纹纹）用用软软塑塑料料成成型型时时，可可强强制制脱脱模模，不不必必从从螺螺纹纹型型芯芯上上拧拧下下来来，这这时时螺螺牙牙断断面面最最好好设设计计得得浅浅一一些些，且且呈呈圆圆形形或或梯梯形断面。形断面。塑塑件件上上的的螺螺纹纹孔孔，也也可可以以用用先先成成型型螺螺纹纹底底孔孔（光孔），再用攻螺纹的方法来制成。（光孔），再用攻螺纹的方法来制成。2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性螺纹设计的注意事项：螺纹设计的注意事项：1)1)由
50、于塑料螺纹的强度仅为金属螺纹强度的由于塑料螺纹的强度仅为金属螺纹强度的1/10 1/10 1/51/5，所以塑件上螺纹应选用较大的牙型尺寸，所以塑件上螺纹应选用较大的牙型尺寸 :外径外径4mm4mm；内径；内径2mm2mm；螺距；螺距0.7mm0.7mm；精度一般低于精度一般低于3 3级。级。细牙螺纹尽量不采用直接成型，而是采用金属螺纹嵌细牙螺纹尽量不采用直接成型，而是采用金属螺纹嵌件，否则将影响其使用程度。件，否则将影响其使用程度。2023年1月18日表表3-8 塑件螺纹选用范围塑件螺纹选用范围 2023年1月18日3.1 塑料成型制件的结构工艺性塑料成型制件的结构工艺性2)塑件螺纹与金属螺