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1、2019/7/1,教学目的及要求 ：,第3章 塑料制件的结构工艺性,重点难点：,1.掌握塑件成型工艺性与模具结构关系 2.掌握塑件形状结构与模具结构的关系,1.对塑件的尺寸、精度及表面质量的理解。 2.塑件形状结构的设计。 3.螺纹塑件及带嵌件塑件的设计。,2019/7/1,设计塑料制件基本要求： 满足产品使用性能；工艺性能。要点如下： 塑件的物理力学性能； 塑料的成型工艺性 模具总体结构简化；避免侧向分型抽芯机构和简化脱模机构。,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,是塑件对成型加工的适应性,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,塑件的工艺性 ,塑件工
2、艺性设计的特点：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。,第3章 塑料制件的结构工艺性,塑件的成型工艺性,2019/7/1,3.1塑件的尺寸、精度,1.塑件的尺寸,第3章 塑料成型制件的结构工艺性,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）,2019/7/1,2.影响塑件尺寸精度的因素:,3.1塑件的尺寸、精度,模具因素：模具类型、浇口数量与位置、多腔模与单腔模、模具制造精度等（占总误差13）； 工艺因素：成型操作条件（温度、压力、时间）、填料、成型工艺条件、收缩率的波动（占总误差13）； 模具磨
3、损 等因素会造成模具尺寸不断变化； 配合间隙的变化、脱模斜度。 小尺寸制品，制造误差是主因；大尺寸制品，收缩率波动是主因。,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,3.1塑件的尺寸、精度 3.塑件的精度 7个精度等级（MT1MT7）； MT1级精度最高（一般不采用）、MT7级精度最低 标注尺寸公差的选高精度等级， 一般精度等级,未注公差尺寸的低精度等级。 尺寸公差精度等级选取方法：先决定塑件公差等级,再按公差表查公差值。 见表3.10和3.9,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,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,3.1塑件的尺寸、
4、精度,（表3-9）中A B值得选取,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,3.1塑件的尺寸、精度,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。,配合关系偏差值确定： 基孔制的孔可取表中数值冠以（）号， 基轴制的轴取表中数值冠以（）号， 中心距尺寸取公差数值之半冠以（）号。,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,1.塑件的表面质量要求,一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 12级,3.2塑件的表面粗糙度,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,影响粗糙度因素：模具粗糙度起决定性作用，成型工艺。 粗糙度等级选取： 一般，型腔表面粗糙度要
5、求达0.2-0.4m。 透明制品：型腔和型芯的粗糙度相同， 不透明制品：非配合面和隐蔽面取较大粗糙度。 开模要求粗糙度：塑件停留腔体表面粗糙度较大。,3.2塑件的表面粗糙度,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,易于模塑、避免侧向分型抽芯,1.表面形状,3.3塑件的形状,塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,2019/7/1,易于模塑、避免侧向分型抽芯,3.3塑件的形状,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,易于模塑、避免侧向分型抽芯,3.3塑件的形状,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,图（a） 表面为菱形花
6、纹则必须采用瓣合模。 图(b)直条花纹 可从整体式型腔中顺利脱出 但底面毛边为锯齿状修整较为费事。,易于模塑、避免侧向分型抽芯,3.3塑件的形状,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,强制脱模,3.3塑件的形状,强制脱模设计：凹槽较浅，具有足够的弹性，可采用强制脱模的办法成型。,第3章 塑料制件的结构工艺性,强制脱模条件 （A-B） 100%/ C5%,(A-B)100%/C5%,2019/7/1,2019/7/1,3.4斜度设计,第3章 塑料制件的结构工艺性,当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯，若塑件外形较复杂时，塑件的多个面与型芯紧贴，从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的表面被檫伤
7、和推顶变形，需设脱模斜度。 一般来说，塑件高度在25mm以下者可不考虑脱模斜度。 但是，如果塑件结构复杂，即使脱模高度仅几毫米，也必须认真设计脱模斜度。,2019/7/1,1.斜度作用： 便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，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。,2. 脱模斜度选取:取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取30 130。,3.4斜度设计,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,3.脱模斜度方向,内形以小端为基准，斜度由扩大方向取得,外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得,3.4斜度设计,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,4.脱模斜
8、度表示方法：角度、比例、线性尺寸,3.4斜度设计,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,5.脱模斜度设计要点:,塑件精度高，采用较小脱模斜度,尺寸高的塑件，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,第3章 塑料制件的结构工艺性,3.4斜度设计,2019/7/1,6.塑件的壁厚,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,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,5.脱模斜度设计要点:,第3章 塑料制件的结构工艺性,
9、3.4斜度设计,2019/7/1,塑件壁厚设计原则：,厚薄适中 均匀壁厚,满足成型时熔体充模所需的壁厚,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,3.5壁 厚,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,3.5壁 厚,改善壁厚典型实例：,第3章 塑料制件的结构工艺性,不同壁厚的比例不应超过1：3，且不同壁厚应采用适当的圆弧半径实现柔性过度。,2019/7/1,平板类零件加强筋方向与料流方向平行,1.塑件的加强筋,加强筋的作用：,加强筋设计要点：,它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形
10、和翘曲。,加强筋的底部与壁连接应圆弧过渡，以防外力作用时，产生应力集中而被破坏。,第3章 塑料制件的结构工艺性,3.6加强筋,2019/7/1,加强筋厚度小于壁厚,加强筋与支承面间留有间隙,加强筋设计要点：,1.塑件的加强筋,第3章 塑料制件的结构工艺性,3.6加强筋,2019/7/1,1.塑件的加强筋,第3章 塑料制件的结构工艺性,3.6加强筋,容器侧壁的增强,2019/7/1,3.7支承面,支承面 一般不以整个平面作为支承面，是以底脚或边框为支承面。,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,支承面结构形式,3.7支承面,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,用来增强孔或装
11、配附件、或为塑件提供支撑的截锥台或支撑块,凸台设计要点：,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,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,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。,圆角的作用：,3.8圆 角 设计,可避免应力集中，提高制件强度,有利于充模和脱模,有利于模具制造，提高模具强度,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,圆角的确定：,内壁圆角半径应为壁厚的一半,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,壁厚不等的可按平均壁厚确定内、外圆角半径,3.8圆 角 设计,第3章 塑料制件的结构工艺性
12、,2019/7/1,第3章 塑料制件的结构工艺性,3.8圆 角 设计 结构设计要求：除有特殊要求采用尖角之外 其余所有转角处均应尽可能采用圆弧过渡。 书上图3.21为塑料受力时应力集中系数与圆角半径的关系，,2019/7/1,塑件的孔三种成型加工方法：,常见孔的设计要求：,直接模塑出来,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,3.9孔 的设 计,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,常见孔的设计要求：,h （35）d d1.5mm时， h 3d,盲孔的深度：,受力的孔，应设凸台予以加强。,当通孔孔径1.5mm，不适于模塑成型。,第3章 塑料
13、制件的结构工艺性,3.9孔 的设 计,2019/7/1,通孔：型芯的安装方法： 一端固定的型芯来成型 两端固定，一个型芯的直径比另一个大。 一端固定，一端由导向孔支撑的型芯来成型。,3.9孔 的设 计,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,异形孔设计实例,3.9孔 的设 计,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,经常拆装或受力大的螺纹，要采用金属螺纹嵌件来成型。,3.10螺纹设计,螺纹成型方法： 直接成型螺纹； 切削加工成型螺纹； 自攻螺钉连接光孔代替螺纹孔、嵌件螺纹。 模制螺纹常见牙形：,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,标准公制螺纹选用： 矩形，梯形螺纹：
14、用于强度要求较高 锯齿形螺纹：适于单方向承受大轴向负荷的场合。 玻瓶的圆牙螺纹：在塑料瓶盖上使用很广，常设计成多头的短螺纹，使瓶盖容易快速启闭。,3.10螺纹设计,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,螺纹成型方法及脱模： 成型杆或成型环成型，成型后从制品上拧下来； 外螺纹瓣合模成型，内螺纹多瓣型芯成型 强制脱模 ：圆牙型，塑料软,3.10螺纹设计,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,3.10螺纹设计,第3章 塑料制件的结构工艺性,内、外螺纹其始端结构设计,2019/7/1,嵌件定义：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。 嵌件材料：金属、玻璃、
15、木材或已成形的塑件。,3.12嵌件设计和自攻螺纹,嵌件的作用：,提高塑件力学性能和磨损寿命,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,第3章 塑料制件的结构工艺性,2019/7/1,3.12嵌件设计和自攻螺纹,第3章 塑料制件的结构工艺性,（一）嵌件设计要点： 嵌件与塑料牢固连接：伏陷物,2019/7/1,3.12嵌件设计和自攻螺纹,第3章 塑料制件的结构工艺性,嵌件安放在模具里定位和密封：,圆柱形嵌件定位和密封： 配合面和压紧面定位、密封阻止塑料流入螺纹。,2019/7/1,3.12嵌件设计和自攻螺纹,第3章 塑料制件的结构工艺性,圆环形嵌件定位和密封：,2019/
16、7/1,3.12嵌件设计和自攻螺纹,第3章 塑料制件的结构工艺性,细长杆状或薄片嵌件设计： 设支柱以免嵌件弯曲， 薄片状嵌件在流动方向打孔 降低流动阻力 以减少嵌件的受力变形 。,2019/7/1,3.12嵌件设计和自攻螺纹,第3章 塑料制件的结构工艺性,嵌件周围的塑料层应有足够的厚度。 嵌件减少应力集：不宜带尖角、注塑大型嵌件预热；成型后再进行退火处理，降低内应力。 制件成型后再装配嵌件： 制品脱模时立即压入 脱模时将嵌件破入模制出的预留孔内,2019/7/1,八.嵌件设计和自攻螺纹,第3章 塑料制件的结构工艺性,第二节 塑件的形状和结构设计,自攻螺纹 用途：用光孔代替内螺纹嵌件，提高模塑效率。 类型：切割螺纹螺钉和旋压螺纹螺钉两类。 切割螺纹螺钉：用于硬度和刚性很大的材料、承受荷载小振动小的地方。 旋压螺纹螺钉：用于弹性较好的塑料。,2019/7/1,第3章 塑料制件的结
