塑料件基础设计.ppt

1、塑料件设计基础塑料件设计基础课程目标课程目标课程结束时，您将能够：课程结束时，您将能够：课程结束时，您将能够：课程结束时，您将能够：了解影响塑料设计的两大重要因素了解影响塑料设计的两大重要因素了解影响塑料设计的两大重要因素了解影响塑料设计的两大重要因素 掌握掌握塑料件基本的设计技巧掌握掌握塑料件基本的设计技巧掌握掌握塑料件基本的设计技巧掌握掌握塑料件基本的设计技巧 了解特殊成型方式气体辅助、双料注塑成型了解特殊成型方式气体辅助、双料注塑成型了解特殊成型方式气体辅助、双料注塑成型了解特殊成型方式气体辅助、双料注塑成型讲解内容讲解内容一、塑料材料基本性能一、塑料材料基本性能一、塑料材料基本性能一、

2、塑料材料基本性能二、塑料件设计概述：二、塑料件设计概述：二、塑料件设计概述：二、塑料件设计概述：1.1.出模方向出模方向出模方向出模方向2.2.产品斜度设计产品斜度设计产品斜度设计产品斜度设计3.3.零件壁厚设计零件壁厚设计零件壁厚设计零件壁厚设计4.4.孔孔孔孔&洞的设计洞的设计洞的设计洞的设计5.5.柱位的设计柱位的设计柱位的设计柱位的设计6.6.倒扣的设计倒扣的设计倒扣的设计倒扣的设计7.7.筋位的设计筋位的设计筋位的设计筋位的设计8.8.圆角的设计圆角的设计圆角的设计圆角的设计三、特殊成型方式气体辅助、双料注塑成型三、特殊成型方式气体辅助、双料注塑成型三、特殊成型方式气体辅助、双料注塑

3、成型三、特殊成型方式气体辅助、双料注塑成型塑料材料基本性能塑料材料基本性能塑料材料的基本性能塑料材料的基本性能塑料的分类塑料的分类 在受热或其它条件下在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料能固化成不熔不溶性物质的塑料 ，其分子结构最，其分子结构最终为体型结构。（变化过程不可逆）终为体型结构。（变化过程不可逆）指在特定温度范围指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是构是线型线型或或支链线型支链线型结构。结构。(变化过程可逆变化过程可逆变化过程可逆变化过程可逆)热塑性塑料热塑性塑料热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料热固性

4、塑料热固性塑料塑料的分子结构塑料的分子结构a线状 b支链状 c体型状 a b c 热塑性塑料的最主要的两大特性热塑性塑料的最主要的两大特性二：收缩性二：收缩性塑件从模具中取出冷却到室温后，塑件的各部分塑件从模具中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原来在模具中的尺寸有所缩小。尺寸都比原来在模具中的尺寸有所缩小。一：流动性一：流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力。塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力。主要影响塑料件的壁厚、大小主要影响塑料件的壁厚、大小塑料的尺寸精度、壁厚、变形程度、外观状况及筋位形式塑料的尺寸精度、壁厚、变形程度、外观状况及筋位形式.塑料的流动性分析塑料的流动性分析材料

5、流长比率材料流长比率塑料的流动性分析塑料的流动性分析表示三种不同材表示三种不同材料在相同条件下料在相同条件下的流动距离。的流动距离。PP 白白 PS 红红 ABS 黑黑推荐的产品壁厚塑件材料塑件材料最小壁厚最小壁厚小型件推荐值小型件推荐值中型件推荐值中型件推荐值大型件推荐值大型件推荐值0 8080 200200 500400 PS11.522.53 4ABS11.51.82.53 4PP0.81.522.52.53.5PE0.81.2 1.522.53.5PC11.8 2.534.5POM11.51.63.5 对于座椅上的塑料件，于座椅上的塑料件，产品壁厚可以品壁厚可以选用用绿色区域内的壁厚色

6、区域内的壁厚塑料收缩率塑料收缩率序号序号塑料名称塑料名称收收缩率率(100%)推荐推荐值(100%)1PS（聚苯乙（聚苯乙烯）0.50.80.52ABS（苯乙（苯乙烯-丁二丁二烯-丙丙烯晴晴共聚物）共聚物）0.30.80.53PP（聚丙（聚丙烯）1.02.51.54PC（聚碳酸（聚碳酸酯）0.50.80.55PE（聚乙（聚乙烯）1.53.66POM（聚甲（聚甲醛）1.23.07PMMA（改性聚甲基丙（改性聚甲基丙烯酸甲酸甲酯）0.50.78PVC（聚（聚氯乙乙烯）0.61.5塑料件设计概述塑料件设计概述步骤步骤1步骤步骤2拔模拔模步骤步骤3抽壳抽壳步骤步骤4打孔打孔步骤步骤5增加柱位增加柱位步

7、骤步骤6增加卡扣增加卡扣步骤步骤7增加筋位增加筋位步骤步骤8增加圆角增加圆角1、塑料件出模方向、塑料件出模方向设计需要注意的问题设计需要注意的问题一：分型线概念一：分型线概念 分型线就是产品在出模方向上的最大投影边界；分型线就是产品在出模方向上的最大投影边界；二：目的：确定塑料件结构形式，如加强筋、卡扣、柱二：目的：确定塑料件结构形式，如加强筋、卡扣、柱位、孔等结构方向和相关成型工艺的方式。位、孔等结构方向和相关成型工艺的方式。见实例见实例2、产品的脱模斜度篇斜度实例一、产品的脱模斜度篇斜度实例一a图上：塑料件在模具中的状态图上：塑料件在模具中的状态斜度说明斜度说明a上斜面下斜面一：上斜度的作

8、用一：上斜度的作用1.便于产品从定模脱出；便于产品从定模脱出；2.足够的斜度便于产品表面修足够的斜度便于产品表面修饰；饰；二：下斜面的作用：二：下斜面的作用：1.便于产品从动模脱出；便于产品从动模脱出；2.防止表面出现顶白，或内机防止表面出现顶白，或内机构拉白、脱伤等缺陷；构拉白、脱伤等缺陷；注：两斜面的斜度可以相同也可以不同注：两斜面的斜度可以相同也可以不同斜度实例二斜度实例二本应产品外观效果相同，但实际上产品表面效果存在差异本应产品外观效果相同，但实际上产品表面效果存在差异原因：产品的斜度不同，从而改变了皮纹状态。原因：产品的斜度不同，从而改变了皮纹状态。存在存在差异差异斜度推荐斜度推荐普

9、通（不含皮纹）普通（不含皮纹）皮纹件皮纹件电镀、喷漆件（不含电镀、喷漆件（不含皮纹）皮纹）产品表面产品表面1212旁侧板：旁侧板：6 6 最好最好 3 3 左右左右注：注：1.有喷漆、电镀要求的皮纹件，斜度要在原有的情况下加大有喷漆、电镀要求的皮纹件，斜度要在原有的情况下加大1度；度；2.具体的斜度大小，以客户提供数据为准；具体的斜度大小，以客户提供数据为准；3、产品的壁厚篇、产品的壁厚篇最理想状态：壁厚在任何一个地方都是均一的厚度；最理想状态：壁厚在任何一个地方都是均一的厚度；不好不好 好好壁厚不均会产生的问题壁厚不均会产生的问题实际：满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免。实际：满足

10、功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免。问题：问题：直接现象：造成壁厚变化；直接现象：造成壁厚变化；间接现象：易产生因冷却速度不同、乱流而造成尺寸不稳间接现象：易产生因冷却速度不同、乱流而造成尺寸不稳定和表面质量问题；定和表面质量问题；解决方案：解决方案：由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。设计解决方案一设计解决方案一阶梯型过度（设计差）阶梯型过度（设计差）锥形型过度（较好）锥形型过度（较好）逐渐型过度（最好）逐渐型过度（最好）产品壁厚的过度方式一产品壁厚的过度方式一产品壁厚的过度方式一产品壁厚的过度方式一设计解决方案二设计解决方案二A

11、：制件初始设计方案：制件初始设计方案 厚壁结构厚壁结构 壁厚不均壁厚不均 内外拐角尖锐内外拐角尖锐B：改进的设计方案：改进的设计方案 薄壁结构薄壁结构 壁厚均匀壁厚均匀 采用内外圆角采用内外圆角设计解决方案三设计解决方案三设计解决方案四设计解决方案四设计解决方案五设计解决方案五可能产生凹陷和间隙的凸台结构可能产生凹陷和间隙的凸台结构设计解决方案五设计解决方案五 1 3 21.用增加筋位将凸台连接到壁上用增加筋位将凸台连接到壁上 2.将厚壁处掏空将厚壁处掏空3.筋位支撑的独立式凸台筋位支撑的独立式凸台4、结构孔、洞篇、结构孔、洞篇在塑料件设计上开孔目的：在塑料件设计上开孔目的：1.使其和其它部件

12、相接合使其和其它部件相接合2.增加产品功能上的组合增加产品功能上的组合盲孔盲孔通孔通孔台阶孔台阶孔盲孔的设计方式盲孔的设计方式模具成型：盲孔的是靠模具上的镶针形成。模具成型：盲孔的是靠模具上的镶针形成。易产生问题：易被溶融的塑料使镶针弯曲变形，形成盲孔出现椭圆的形易产生问题：易被溶融的塑料使镶针弯曲变形，形成盲孔出现椭圆的形状，所以镶针的长度不能过长。状，所以镶针的长度不能过长。推荐：盲孔的深度只限于直径的两倍。推荐：盲孔的深度只限于直径的两倍。事例事例事由：安装卡簧的塑料槽断裂事由：安装卡簧的塑料槽断裂原因：塑料卡槽注塑时变弯，在原因：塑料卡槽注塑时变弯，在装入卡簧后，应力过大，导致塑装入卡

13、簧后，应力过大，导致塑料槽断裂。料槽断裂。解决办法：加宽塑料槽尺寸，边缘增解决办法：加宽塑料槽尺寸，边缘增加圆角，取消过多的应力。加圆角，取消过多的应力。通孔的设计方式通孔的设计方式不好不好较好较好成型时不易产成型时不易产生飞边生飞边侧孔的设计方式侧孔的设计方式原因：原因：一：不好是因为，此种设计需要出侧抽一：不好是因为，此种设计需要出侧抽二：好的原因，成功的避免了侧向抽芯机构二：好的原因，成功的避免了侧向抽芯机构不好不好好好好好好好内侧孔的设计方式内侧孔的设计方式内侧抽设计推荐：边缘壁厚最好大于内侧抽设计推荐：边缘壁厚最好大于6mm原因：防止在模具中机构无法实现；原因：防止在模具中机构无法实

14、现；侧孔抽芯模具实例侧孔抽芯模具实例5、柱位篇、柱位篇柱位作用：一般用以装配产品、隔开物件及支撑承托柱位作用：一般用以装配产品、隔开物件及支撑承托其他零件之用。其他零件之用。柱位的设计方式一柱位的设计方式一支柱使用方法：尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或与加强筋一同使支柱使用方法：尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或与加强筋一同使 用，斜筋是可以加强支柱的强度。用，斜筋是可以加强支柱的强度。注意：筋位高度一定要低于装配的柱位面的高度，以防止出现装配问题。注意：筋位高度一定要低于装配的柱位面的高度，以防止出现装配问题。柱位的设计方式二柱位的设计方式二柱位不宜太高，对于目前我公司的情况，一般以柱

15、位不宜太高，对于目前我公司的情况，一般以50mm以下为宜。以下为宜。小于小于50mm柱位的设计方式三柱位的设计方式三一般一般PP材料的设材料的设计：计：t=0.3-0.4T0.3-0.4T0.3-0.4T柱位的设计方式四柱位的设计方式四-自攻螺钉自攻螺钉自攻螺钉规格 （国标）螺钉柱内径（mm）螺钉柱外径（mm）ST2.21.75ST2.92.36ST3.52.87ST4.23.47.5ST4.83.88ST5.54.49 防止柱位收缩的方式一防止柱位收缩的方式一一：产品表面增加壁厚,逐渐过渡,此种方法是最为常见的减少收缩的方式二：产品表面减薄的形式，开防缩槽；防止柱位收缩的方式二防止柱位收缩的

16、方式二普通的设计方式优化的设计方式此种方式多用于表面要求较高的零件6 6、倒扣篇、倒扣篇 内抽外抽倒扣篇倒扣篇 外抽外抽外抽要求:一：侧抽方向尽量保证一致；二：预设好侧抽的分型位子，以免影响产品外观；三：可以不考虑侧抽的长度；倒扣篇内抽倒扣篇内抽 内抽机构的运动原理内抽机构的运动原理运动行程 S产品倒扣量 X斜顶运动的横向距离:X+23=S*tg 内抽机构的运动原理内抽机构的运动原理内抽产品设计内抽产品设计对于一般的结构对于一般的结构,一般我们后面要预留一般我们后面要预留的距离的距离L=2X+5L=2X+510mm10mm7、加强筋篇、加强筋篇一种可减少壁厚并能增加刚性的有效方法一种可减少壁厚并能增加刚性的有效方法 十字筋结构应用十字筋结构应用推荐：十字筋结构是最好的，因为它能应付不同的负荷的变化，可以推荐：十字筋结构是最好的，因为它能应付不同的负荷的变化，可以确保在整个制品上的应力均匀分布。确保在整个制品上的应力均匀分布。圆形筋结构的应用圆形筋结构的应用在塑料设计中，圆形筋位与十字筋结构相配合，能够承受很强的负荷。在塑料设计中，圆形筋位与十字筋结构相配合，能够承受很强的负荷。嵌件边缘