塑膠件設(shè)計參考

1、塑膠件設(shè)計準則一、塑膠件設(shè)計需考慮事項1. 塑膠材料的選擇, 即選擇符合使用要求的,合適的塑膠品種;2. 成本.價格, 即考慮塑件的製造成本及及格等;3. 塑件的加工難易程度,即考慮成型模具及成型方法實現(xiàn)的可能性,經(jīng)濟性等。4. 塑膠件的平均肉厚.分模線和澆口的位置.拔模斜度等設(shè)定;5. 塑膠件的強度要求;6. 標記.符號.文字.表面圖案(花紋).色彩.粗糙度等,主要是指塑件表面的內(nèi)容;7. 環(huán)境,人機工程,主要考慮塑體與周圍環(huán)境,使用環(huán)境以及與人之間的協(xié)調(diào)等;二、塑膠件設(shè)計的基本原則1. 幾何結(jié)構(gòu)1).形狀 塑體的幾何形狀應(yīng)盡可能保證有利於成型的原則 如圖1-1-1(a)所示塑體,需採用側(cè)面

2、型芯來成型,並要用斜噵柱或其他抽芯機構(gòu)來完成側(cè)面抽芯,會使模具結(jié)構(gòu)複雜化,在允許的情況下,採用圖1-1-1(b)則可克服上述缺陷。 如圖1-1-2(a)所示塑體,側(cè)凹必須用鑲拼成凸模來成型,否則塑件無法取出;在允許的情況下,採用1-1-2(b)結(jié)構(gòu)較爲合理。 如圖1-1-3所示,當內(nèi)側(cè)凹槽較淺並允許帶有圓角時,則可採用強制脫模的方式脫出塑件。但要求塑件在脫模溫度下應(yīng)具有足夠的彈性。圖1-1-3(a)中,可強制脫模淺凹計算公式：(A-B)/B × 100% 5% 圖1-1-3(b)中, (A-B)/C × 100% 5% 塑膠製品的形狀還要有利於提高製品的強度和剛度. 底面或

3、蓋設(shè)計如圖1-1-4(a).(b)所示,容器邊緣設(shè)計如圖1-1-4(c)所示:緊固用凸耳或臺階應(yīng)有足夠的強度和剛度,以承受緊固時的作用力.爲此,應(yīng)避免臺階突然變化,而應(yīng)逐步過渡,如圖1-1-5所示. 2)脫模斜度 .各種材質(zhì)常用脫模斜度如下表：1-2-1材料脫模斜度聚乙烯.聚丙烯.軟聚氯乙烯30 1°ABS.尼龍.聚甲醛.氯化聚醚.聚苯醚40 1°30硬聚氯乙烯.聚碳酸酯.聚碸50 2°聚苯乙烯.有機玻璃50 2°熱固性塑膠20 1°.a. 當使用上有特殊要求時, 斜度採用外表面5, 內(nèi)表面1020;b. 對於高度不大的塑體,可以不取脫模斜度c

4、. 塑體上的凸起或加強筋,單邊應(yīng)有4° 5°d. 塑體沿脫模方向上有幾個孔或呈鉅形格子狀而使脫模力較大時,宜採用4° 5°脫模斜度e. 側(cè)壁帶有皮革花紋時,應(yīng)有4° 6°的斜度f. 在一般情況下,如果不影響使用,盡可能將脫模斜度值取大些g. 取斜度方向,一般內(nèi)孔以小端,符合圖樣,斜度由擴大方向取得;外型以大端爲準,符合圖樣,斜度由縮小方向取得;如圖1-2-1所示有公差要求的尺寸,斜度可在塑 件的公差範圍之內(nèi). 3)塑件壁厚塑件的壁厚同使用要求和工藝要求有關(guān)；壁厚過小,塑件成型困難；壁厚過大,則用料增多,易産生氣泡、凹痕、翹曲等缺陷影響

5、産品質(zhì)量；對於熱固性塑膠的小型塑件，壁厚取1.5mm2.5mm，大型塑件取38mm；布層酚醛塑料等流動性差的塑件，壁厚應(yīng)取較大值，但一般不宜大於10mm；礦粉填充的脆性酚醛塑件，壁厚應(yīng)不小於3mm；對於常用熱塑性材料的壁厚和加工條件如下表：1-3-1材 料料溫()注射壓力(kgf/cm2)模溫()壁厚(mm)聚乙烯150300600150040600.94.0聚丙烯160260800120055650.63.5聚 胺2003208001500801200.63.0均聚甲醛18022010002000801101.55.0聚苯乙烯和AS200300800200040601.04.0ABS2002

6、60800200040601.54.5丙烯酸酯類1802501000200050701.55.0硬聚氯乙烯1802101000250045601.55.0聚碳酸酯2803204002200901201.55.0醋酸纖維素160250600200050601.54.0在常規(guī)條件下，流程大小同壁厚成比例關(guān)係，公式如下表：1-3-2L：流程 t：壁厚塑膠品種t-L計算公式流動性好(如聚乙烯，尼龍等)t = (L/100+0.5) × 0.6流動性中等(如聚甲醛，有機玻璃等)t = (L/100+0.8) × 0.7流動性差(如聚碳酸酯，聚碸等)t = (L/100頁: 3+1.2

7、) × 0.9表1-3-3 塑件壁厚的設(shè)計比較良不良說明局部不可過厚,否則會產(chǎn)生縮陷或縮孔;熱固性塑膠則交聯(lián)不完全,強度降低.若因製件要求,需要不同壁厚時,應(yīng)逐漸過渡,不突然加厚,且厚度變化比不應(yīng)大於1:2如將金屬製件改用塑膠時,須注意將原來實體的結(jié)構(gòu)改為薄殼結(jié)構(gòu),以保證成形後的外觀質(zhì)量. 如球類手柄不應(yīng)做成實體,應(yīng)改為相對的兩件薄殼結(jié)構(gòu),最後成為一體.帶嵌件塑件側(cè)壁壁厚改善.4)加強筋 塑膠的強度並不依壁厚增加而增大,反而會因壁厚過大而導(dǎo)致收縮時產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,降低強度. 表 1-4-1 加強筋設(shè)計事項良不良說明 加強筋的厚度必須小於相連接的塑件壁厚.一般情況下,如塑件壁厚應(yīng)為:(2/

8、34/5)t當以加強筋構(gòu)成網(wǎng)格式結(jié)構(gòu)並作為支承時，加強筋的高度應(yīng)略低於四周應(yīng)當塑件內(nèi)有突出部分時, 如旋入螺釘?shù)念A(yù)孔類, 必須用加強筋與本體連接, 以增加強度 對於薄壁塑件,可做成球面或拱面的形狀,這樣即增加了塑件的美觀,又提高了塑件剛性減少變形 5)支承面表1-5-1 支承面設(shè)計圖例良不良說明支承面不可以較大的面積支承,以防成型後凹凸不平當以螺釘安裝塑件時應(yīng)以螺釘孔的孔部位做為支承面,以保證安裝牢固,強度好. S0.20.56)圓角 在塑件設(shè)計過程中,為減少應(yīng)力集中,提高塑件強度,改善塑件流動情況及便於脫模,要求在塑件各面連接處均以圓角過渡,如無特殊要求,圓角可按以下公式計算R=0.5tR1

9、=1.5t 7)孔 在塑件上常見的孔有通孔、盲孔、形狀複雜孔等, 設(shè)計原則：這些孔均應(yīng)設(shè)計在不易削弱塑件強度的地方. 表1-7-1 孔徑與孔距關(guān)系孔位d< 1.51.533661010181830孔間距,孔邊距b11.51.5223344557注：1.熱塑性塑膠為熱固性塑膠的75% 2.增強塑膠宜取大 3.兩孔徑不一致時，則以小孔之孔位查表 表1-7-2 在塑件上直接成型的孔位與孔深的關(guān)係孔的形式成形方式孔的深度通孔盲孔壓塑橫孔2.5d< 1.5d豎孔5d< 2.5d擠塑或注塑10d45d 表1-7-4 複雜孔的成形方法與設(shè)計關(guān)係8)止轉(zhuǎn)凸凹花紋 旋扭、按扭、手輪、手柄、蓋子

10、等塑件上的止轉(zhuǎn)凸凹、花紋，有時是為了便於握持，有時是為了塑件成形後易於擰出。 表1-8-1 凸凹花紋的典型尺寸棘齒紋圓柱紋塑件直徑D18>18-50>50-80>80-12018>18-50>50-80>80-120齒距P1.2-1.51.5-2.52.5-3.53.5-4.54R半徑R0.2-0.30.3-0.50.5-0.70.7-1.00.3-1.00.5-4.01.0-5.02.0-6.0齒高h0.86P0.8R9)嵌件 、表1-9-1 金屬嵌件的種類及作用、表1-9-2 金屬嵌件外包塑件的厚度 (mm)D< 44881212161625h 1

11、.01.52.02.53.0b1.52.03.04.05.0、嵌件設(shè)計要點a. 由於金屬嵌件與塑料件的收縮不同，會使嵌件周圍產(chǎn)生很大應(yīng)力而造成塑件開裂.塑件應(yīng)有足夠的厚度.同時,嵌件本身不應(yīng)帶有尖角.b. 嵌件設(shè)計應(yīng)盡量采用不通螺孔,如圖1-9-1(a),當嵌件為通孔時先將螺紋嵌件旋入插件後,再放入模具定位.如圖1-9-1(b) 1-9-1c. 套筒嵌件不應(yīng)設(shè)計在塑件表面或邊綠附近.正確方法如圖1-9-2所示,為提高塑件強度,嵌件要設(shè)計凸耳或凸起部分,同時嵌件應(yīng)比凸耳部分長一些.如果嵌件帶有通孔,且高度與制品相同時,為防止合模時嵌件變壓變形嵌件高度應(yīng)比制品高度小0.05mm.如圖1-9-3 1

12、-9-2 套筒嵌件的固定方法 1-9-3 嵌件在制品中的高度d. 為提高嵌件裝在模具中的穩(wěn)定性,在條件許可時,嵌件上應(yīng)有凸綠並使其凸綠並使其凹入(圖1-9-4a)或凸起(圖1-9-4b) 1-9-4 提高嵌件穩(wěn)定性的方法e. 當嵌件為螺桿時(圖1-9-5),光桿部分與模具的配合應(yīng)具有IT9級精度間隙配合,否則塑件含沿螺紋部分產(chǎn)生溢料.1-9-5 螺桿嵌件固定方法f. 為使嵌件與塑件牢固地連接在一起10)電池蓋卡鉤設(shè)計準則1) 如圖1-10-1,卡鉤壁厚關(guān)係式：B=3/4A 10° 15° 93° 96°2) 依卡鉤鎖緊形式不同,有以下各種設(shè)計形式.如圖1

13、-10-2(a),卡鉤嵌入儀蓋方孔中A面同A1 面接觸時,可不用加強筋.圖1-10-2(b)中,在沒有後接觸面配合時,需增加加強筋A(yù),或?qū)面修為圓孤面,如圖1-10-2(c)所示.2.塑料的尺寸精度1) 塑件精度等級速查表2-1-1類別塑料品種建立采用精度等級高精度一般精度低精度1聚苯乙烯345苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚體(ABS)聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸脂聚碸聚苯醚酚醛塑料氨荃塑料30%玻璃纖維增強塑料2聚酖胺6,66,610,9,10456氯化聚醚聚氯乙稀(硬)3聚甲醛567聚丙烯聚乙烯(高密度)4聚氯乙烯(軟)678聚乙烯(低密度)注：(1)其它材料可按加工尺寸穩(wěn)定性,參照上表選擇精度等

14、級； (2)1、2級精度等級為密度技術(shù)級,只有在特殊條件下采用； (3)選用精度等級時應(yīng)考慮脫模斜度對尺寸公差的影響.2) 表2-1-2 塑件公差數(shù)值表(ST1372-78)3)4)5)6)7)8)9)10)11)12)13)14)15)16)17)18)19)20)21)22)23)24)25)26)27)28)29)30)31)32)33)34)35)36)37)38)39)40)41)42)43)44)45)46)47)公差尺寸(mm)精度等級12345678公差數(shù)值(mm)30.040.060.080.120.160.240.320.48360.050.070.080.140.180.

15、280.360.566100.060.080.100.160.200.320.400.6110140.070.090.120.180.220.360.440.7214180.080.100.120.200.240.400.480.8018240.090.110.140.220.280.440.560.8824300.100.120.160.240.320.480.640.9630400.110.130.180.260.360.520.721.0440500.120.140.200.280.400.560.801.2050650.130.160.220.320.460.640.921.40658

16、00.140.190.260.380.520.761.041.60801000.160.220.300.440.600.881.201.801001200.180.250.340.500.681.001.362.001201400.280.380.560.761.121.522.201401600.310.420.620.841.241.682.401601800.340.460.680.921.361.842.701802000.370.500.741.001.502.003.002002250.410.560.821.101.642.203.302252500.450.620.901.20

17、1.802.403.602502800.500.681.001.302.002.604.002803150.550.741.101.402.202.804.403153550.600.821.201.602.403.204.803554000.650.901.301.802.603.605.204004500.701.001.402.002.804.005.604505000.801.101.602.203.204.406.40注：標準中規(guī)定的數(shù)值以塑件成型後或經(jīng)過必要的後處理後,在相對濕度為65%,溫度為20環(huán)境放置24小時後,以塑件和量具溫度為20時進行測量為準.3.文字、符號及花紋在塑件上常需直接塑出文字、符號或裝飾塑件表面的花紋時,最好在塑件上采用凸型文字、符號或花紋.如圖3-