任务三分析塑件结构工艺性

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1、任务三 分析塑件结构工艺性项目导入一相关知识 二项目实施 三一、 项目引入 灯座（如图1-1所示）塑件和电流线圈架（如图1-13所示）的结 构工艺性能是否合理，并能对塑件的结构不合理的地方进行修改。图1-1 灯座二维图形图1-13 电流线圈架零件图二、相关知识 （一）塑件设计基本原则 1、塑料制件的尺寸 2、塑料制件的尺寸精度即塑件尺寸的准确度影响因素众多,设计塑件时需综合考虑指塑料制件的总体尺寸大小，取决于：塑料流动性， 流动性好的塑料可以成型较大尺寸塑件现有的成型设备规 格、参数，尽可能将塑件设计得小巧紧 凑 模具的制造误差 （占1/3，尤其是小尺寸模具，影响更大）塑料材料的成型收缩率波动

2、 （占1/3，尤其是大尺寸模具，影响更 大）模具在使用过程中的磨损 型腔的变形模具零件相互之间的安装定位误差 模具的结构（浇口尺寸和位置、分型面位置、模具的拼合方式） 成型后的条件（测量误差、存放条件） 在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 塑件的尺寸公差GB/T14486-1993，见课本表3-2二、相关知识 2 塑料制件的尺寸精度塑件尺寸公差代号MT，分7级，每一级分A、B两部分：A为不受模具活动影响的尺寸公差（同一零件成型的尺寸 ），如整体型腔成型的径向尺寸；B为受模具活动影响的尺寸公差（两个或多个零件共同成 型的尺寸），如壁厚和底厚尺寸，受镶件或滑块位置影响的

3、尺寸。每一种塑料分3个精度等级，见课本P53表2-8(表3-1) 表中只规定了公差值，上、下偏差可根据塑件的配合性质 来分配。考虑到磨损，通常上下偏差根据“凸负凹正，中心对正”原 则进行标注，也就是轴类尺寸标注为单向负偏差，孔类尺寸 标注为单向正偏差，中心距尺寸标注为对称偏差。（一）塑件设计基本原则 二、相关知识 2 塑料制件的尺寸精度A为不受模具活动影响的尺寸公差；B为受模具活动影响的尺寸公差。 p范例：（一）塑件设计基本原则 思考，此处 是否正确？塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度二、相关知识 2 塑料制件的尺寸精度例如：生产如图3-2(a)所示塑件，材料为PS，采用注射成型大批量

4、生产 ，根据模具行业规定及习惯标注塑件尺寸公差。该塑件大部分尺寸公差已给定，但不符合规定标注形式，需要转化 为标准形式；另外直径为8的孔未标注公差尺寸，按照PS低精度MT5标 注：（一）塑件设计基本原则 二、相关知识 3塑件的表面质量及表面粗糙度 选择 原则：塑件的表面粗糙度值大小，主要取决于模具型腔（凸凹模）的表面粗糙 度。一般模具型腔的表面粗糙度应比塑件的表面粗糙度值小12级。从塑件的外观和塑件的充模流动角度考虑，塑件的表面粗超度要求 ：通常为Ra 0.80.2 m , 有时需小于Ra 0.1 m 。模腔表壁的表面粗 糙度常为Ra 0.20.05m 。 为便于加工（降低加工成本）：对于非透

5、明的塑件，可将外观要求不高的内侧表面粗糙度值取大些。而 透明的塑件，内、外侧表面粗糙度值应相同。（一）塑件设计基本原则 不同加工方法和不同材料所能达到的表面粗糙度数值见课本P56表2-10(表3-3) 二、相关知识 1塑料制品的形状设计原则：塑件的几何形状除应满足使用要求外，还应尽可能使其所对应的模具 结构简单便于加工。（避免侧抽芯机构、避免瓣合模机构） 避免侧孔或 侧凹改变侧 孔形状，避免 侧抽芯机构 改变侧 孔斜度，避免 侧抽芯机构 改变塑件角度，避免 侧抽芯机构 菱形纹改为直条纹， 避免瓣合模机构 有侧凸、侧 凹的可强制脱模的条件 1.塑件具有足够的弹性 （如PE、PP、POM等塑料）

6、2. （ A-B ）/ B 5 %或 （ A - B ) /C 5 % 否则用侧向分型抽芯等结构（二）塑件的结构工艺性 改变侧孔形状，避免 侧抽芯机构改变侧孔斜度，避免 侧抽芯机构改变塑件角度，避免 侧抽芯机构菱形纹改为直条纹， 避免瓣合模机构可强制脱 模的条件1.塑件具有足够 的弹性(如PE、 PP等塑料) 2. （ A-B ）/ B 5 %或 （ A - B ) /C 5 % 否则用侧向分型 抽芯等结构可强制脱模动画1、2形状改 变动画 1、2、 3、4范例分析：二、相关知识 2脱模斜度塑料在模腔中冷却收缩，便包紧型芯或型腔中的 凸起部分，为了便于脱模和抽拔，避免脱模和抽拔时 塑件产生划痕

7、、拉毛、变形等缺陷，设计塑件时，沿 脱模和抽拔方向其内外表面均需有一定的斜度。称为 脱模斜度。一般斜度取 40 1 20 。设计脱模斜度遵循原则：( 1 ）塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值( 2 ）塑件结构复杂，斜度应取偏大值( 3 ）型芯长或深型腔为了便于脱模，在满足制件的使用和尺寸公差要求的前提下斜度值 取大值( 4 ） 一般外表面的斜度小于内表面的 ( 5 ）热固性塑料小于热塑性塑料（二）塑件的结构工艺性 常用塑料的脱模斜度见表3-4脱模斜度图 塑件的脱模斜度脱模斜度表示法脱模斜度二、相关知识 3壁厚设计 原则：塑件的壁厚应根据塑件的使用要求来确定。尽量做到壁厚均匀 ，一般为14mm

8、范围。最小壁厚尺寸见课 本P59表2-13壁厚 过厚材料消耗增大，成型效率降低，使塑件成本提高。而且还容 易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷壁厚 过薄易脱模变形或破裂，不能满足使用要求，且难以充满，成型 困难最小壁厚（见经验 表格 ）推荐值：热固性塑料制品参见表3-5热塑性塑料制品参见表3-6（二）塑件的结构工艺性 二、相关知识 壁厚不均的改善（二）塑件的结构工艺性 壁厚二、相关知识 4加强筋与防变形机构（二）塑件的结构工艺性设计 原则：为了提高塑件的强度和刚度，不能仅仅采用增大壁厚的方法，而常采 用改变塑件的结构、增设加强筋的方法来满足其强度、刚度的要求。采用增设加强筋的方法优点 1、有时还能降低

9、物料的充模阻力2、保证塑件的强度、刚度，而且还避免了塑件壁厚的不均匀加强筋布置的注意事项1、加强筋应设在受力大，易变形的部位，其分布尽量均匀2、避免设加强筋后塑件局部壁厚过大3、尽量沿着塑料流向布置。以降低充模阻力 4、设计成球面、或拱面，也可有效增加刚性和防止变形加强筋动画加强筋设计要点：加强筋设计要点：高度L=(13)3 肋条宽A=(1/41) 当2时取A= 斜度 =25 根部圆角R=(1/81/4) 顶部圆角r=/8, 加强肋之间的中心距应大于3加强肋的形状尺寸：将薄壳状的塑件设计为球面，拱曲面等，可以 有效地增加刚性、减少变形。容器边缘的增强 ：薄壁容器的沿口是强度、刚性薄弱处易于开裂

10、变形 损坏，故应按照下图所示方法来给予加强。容器侧壁的增强 当塑件较大、较高时，可在其内壁及外壁 设计纵向圆柱、沟槽或波纹状形式的增强 结构。二、相关知识 5支承面（二）塑件的结构工艺性 设计原则：当塑件需有一个支承面时，不能用整个底面作为支承面，因为稍许的 翘曲或变形就会使整个底面不平。设计塑件时通常采用凸边或几个凸起 的支脚作为支承面。当底部有加强筋时，支承面的高度应略高于加强筋 。图 塑件的支承面不正确边框支撑支脚支撑二、相关知识 （二）塑件的结构工艺性 6圆角 设计原则：塑件的面与面之间一 般均采用圆弧过渡，这 样不仅可避免塑件尖角 处的应力集中，提高塑 件强度、而且可改善物 料的流动

11、状态，降低充 模阻力，便于充模、脱 模。另外可便于模具的 加工制造及模具强度的 提高，避免模具在淬火 或使用时应力开裂。圆角的确定：内壁圆角半径可为壁厚的一半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以上圆角：二、相关知识 7孔的设计 （二）塑件的结构工艺性 设计原则：根据使用要求（固定、装配）塑件一常需设有孔。孔的位置，应不至影 响塑件的强度，故孔与孔之间、孔与边缘之间应留一定的距离。为了便 于成型及满足孔的质量要求，直接成型的孔的深度不能过大。 塑件上的固定孔与其它受力孔的周围应采用凸边予以

12、加强：二、相关知识 u成型塑件孔的型芯的安装方式有三种：通孔、盲孔(注射 h4d)、异形孔u通孔的成型方法（右图）: a图，一端固定型芯，浅孔，A处易飞边，另外盲孔成型只能用这种方法成型； b图，对接型芯，用于深通孔，易偏心； c图，一端固定，一端导向支撑，型芯强度、刚度好，又能保证同轴度，运用多， 但B处易溢料。通孔成型动画 1、2、3、4、5异形孔的成型方法 动画 1、2、3、4、5、6二、相关知识 8螺纹的设计（二）塑件的结构工艺性 设计原则：塑件上的螺纹可以在模塑时直接成型，也可在模塑后用机械切削方式加工，对经常装拆和受力 较大的螺纹，可使用金属的螺纹嵌件。直接成型 设计注意事项：1、

13、直径为便于螺纹型芯和螺纹型环的加工，塑件的直径不应太小，一般外螺纹直径不小 于4mm，内螺纹直径不小于2mm。2、螺距螺距不能太小，一般选用公制标准螺纹，M6以上才可选用1级细牙螺纹，M10以 上可选用2级细牙螺纹，M18以上可选用3级细牙螺纹，M30以上可选用4级细牙螺纹3、精度由于影响塑件螺纹精度的因素较多，在满足使用要求的前提下，精度宜取低4、配合长如果在确定模具上螺纹的螺距时没有考虑塑料的成型收缩率，当不同材料的塑 件螺纹相配合时，其配合长度应不超过7-8牙。5、螺纹始端末的形状为防止塑件螺纹第一扣崩裂或变形，同时便于螺纹的旋合，内螺纹 、外螺纹的两端均应设计 无牙段，螺纹的始末部分均

14、有应过渡段），过渡段长度见表 3-106、旋向塑件螺纹的旋向常用右旋。当塑件上前后的有两段螺纹，采用同一螺纹型芯（或 型环）成型时，应使两段螺纹的旋向相同、螺距相等，否则无法脱模。当螺距不等或 旋向不同时，要采用组合型芯，成型后分段拆下。8螺纹的设计8螺纹的设计二、相关知识 8螺纹的设计（二）塑件的结构工艺性二、相关知识 9嵌件的设计（二）塑件的结构工艺性 1嵌件的作用在塑件内嵌入一些其它材料的零件，一般形成不可拆的连接，所嵌入 的零件称为嵌件。嵌件可提高塑件局部强度、刚度、硬度、耐磨性、导电性，也可增加塑件形状和尺寸的稳定性，提高精度，降低塑料的消耗及满足装饰要求等。嵌件的材料多采用金属，也

15、可为玻璃，木材和已成型的其它塑件等。2嵌件的种类（见下页）二、相关知识 2嵌件的种类常见的嵌件种类如图（a）圆筒形嵌件 （b）带螺纹嵌件 （c）为圆柱形， （d）为片状嵌件； （e）细杆状贯穿形嵌件；金属嵌件的固定10.嵌件嵌件设计图3-16 外螺纹嵌件在模内的固定嵌件设计图3-17 内螺纹嵌件在模内的固定嵌件设计图3-18 细长嵌件在模内支撑固定1嵌件；2支撑柱嵌件设计二、相关知识 10铰链的设计（二）塑件的结构工艺性 利用某些塑料（如聚丙 烯）的分子高度取向的 特性，可将带盖容器的 盖子和容器通过铰链结 构直接成型为一个整体 （如图3-21所示），这 样既省去了装配工序， 又可避免金属铰链

16、的生 锈。常见铰链截面形式 如图3-21所示。二、相关知识 11标记符号 （二）塑件的结构工艺性 塑件上的标记或符号可以做成三种不同的形式：凸字：下图（a），制模时比较方便，但塑件上的凸字易碰坏凹字：下图（b），可以涂上各种颜色的油漆，字迹鲜艳，但机加工 困难，现多用于电铸、冷挤压、电火花加工等方法制造的模具。凹坑凸字：下图（c），凸字不易损坏，模具采用镶嵌的方式制造， 较为方便。 二、相关知识 三、项目实施 （一）基本训练分析灯座塑件结构工艺性 1塑件尺寸精度分析课本很多尺寸公差 计算有误三、项目实施 （一）基本训练分析灯座塑件结构工艺性 1塑件尺寸精度分析三、项目实施 （一）基本训练分析灯座塑件结构工艺性 2塑件表面质量分析塑件的表面粗糙度。查表3-3（P51）可知，PC注射成型时，表面粗 糙度的范围在Ra0.051.6 m之间。