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更新时间:2020-04-16 19:54
 

  注塑模具实用教程塑料制品设计PPT课件_其它_高等教育_教育专区。注塑模具设计实用教程 第3章 塑料制品设计 2019年9月11 1 本章学习要求 ? 熟悉塑料制品的设计原则。 ? 熟悉塑料制品的常见结构。 ? 掌握加强筋和螺丝柱的设计要点。 ? 熟悉塑料

  注塑模具设计实用教程 第3章 塑料制品设计 2019年9月11 1 本章学习要求 ? 熟悉塑料制品的设计原则。 ? 熟悉塑料制品的常见结构。 ? 掌握加强筋和螺丝柱的设计要点。 ? 熟悉塑料制品的装配方法。 2019年9月11 2 引入 我们身边的塑料制品比比皆是, 你有没有观察它们的结构特点?和钢 铁制品比较它们有哪些不一样? 2019年9月11 3 3-1 塑件结构设计的一般原则(重点) 1.力求使塑件结构简单,易于成型:应考虑原材料的成型工艺性 ,如流动性、收缩率等。 2019年9月11 4 3-1 塑件结构设计的一般原则(重点) 2.壁厚均匀 在保证塑件使用性能、物理性能与力学性能、电气性能、 耐化学腐蚀性能和耐热性能等的前提下,力求结构简单,壁厚 均匀,使用方便。 2019年9月11 5 3-1 塑件结构设计的一般原则(重点) 3.保证强度和刚度 提高塑件强度和刚度最简单实用的方法就是设计加强筋, 而不是简单用增加壁厚的办法。 2019年9月11 6 3-1 塑件结构设计的一般原则(重点) 4 .装配间隙合理 各塑件之间的装配间隙应均匀合理,一般塑件间隙(单边)如下: (1)固定件之间配合间隙 一般取0.05~0.1mm; (2)面、底盖止口间隙一般取0.05~0.1mm; 图3-13面、底盖止口间隙 图3-12固定件之间的配合 (3)直径? 15的按钮,活动间隙(单边)0.1~0.2mm; 直径? 15的按钮, 活动间隙(单边)0.15~0.25mm;异形按钮的活 动间隙0.3~0.35mm。 2019年9月11 7 3-1 塑件结构设计的一般原则(重点) 5.其它原则 (1)根据塑件所要求的功能决定其形状、尺寸、外观 及材料,当塑件外观要求较高时,应先通过外观造型 再设计内部结构。 (2)尽量将塑件设计成回转体或对称形状。这种形状 结构工艺性好,能承受较大的力,模具设计时易保证 温度平衡,塑件不易产生翘曲等变形。 (3)设计塑件时应考虑塑料的流动性、收缩性及其它 特性,在满足使用要求的前提下塑件的所有的转角尽 可能设计成圆角,或者用圆弧过渡。 2019年9月11 8 3.2塑件的尺寸与精度 3.2.1塑件的尺寸 1.塑件的尺寸首先受到塑料的流动性限制。 2.塑件尺寸还受成型设备的限制。 目前,世界上最大的注塑机在法国,该机可以注射出总质 量可达170kg的塑件;世界上最小的注塑机在徳国,该机的注射 量只有0.1g,用于生产0.05g的塑件。 2019年9月11 9 3.2.2 塑件的精度 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符 合程度,即所获塑件尺寸的准确度。 影响塑件尺寸精度的因素: ? ① 塑件的结构形状; ? ② 模具的结构; ? ③ 模具的制造精度; ? ④ 成型工艺参数及塑料收缩率的波动; ? ⑤ 模具在使用过程中的磨损 。 附录2 :《模塑塑料件尺寸公差》(GB/T 14486—2008); 表3-3 :常用材料模塑件公差等级的使用(GB/T14486—2008) 2019年9月11 10 3.2.3塑件的表面质量 塑件的表面质量指的是塑件成型后的表面缺陷状态,如常见 的填充不足、飞边、收缩凹陷、气孔、熔接痕、银纹、翘曲变 形,顶白,黑斑,尺寸不稳定及粗糙度等 。 表3-4:《塑料件表面粗糙度标准——不同加工方法和 不同材料所能达到的表面粗糙度》(GB/T 14234—93)。 2019年9月11 11 (1)表面粗糙度:一般模具表面粗糙度数值要比塑件的要求 低 1~2级,需要抛光处理。 (2)表面蚀纹:光洁如镜的制品表面很易划伤,制品与模具 表面还易形成真空吸附而使脱模困难。并且,在成型过程中产生 的疵点、丝痕和波纹会在制品的光洁表面上暴露无遗。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,对塑料制件进行表面装饰。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,并且由于型腔表面细小的凹纹,在制品表面与型腔表面直接 能容纳少许的空气,不致形成真空吸附而造成脱模困难。 2019年9月11 12 (3)塑胶件表面处理 1、喷油; 2、移印; 3、丝印; 4、印刷; 5、线月11 13 2019年9月11 14 2019年9月11 15 3.3塑件的常见结构设计 3-3-1脱模斜度(表3-5)(白话:啤把)(重点) 为了使制品易于从模具内脱出,设计时必须保证制品的内外壁具 有足够的斜度,以确保塑件脱模,该斜度叫脱模斜度。 脱模斜度取决于塑件的形 状、壁厚及塑料的收缩率, 一般取30 ′~1°30′。 如果因为装配及尺寸 精度要求不允许有脱 模斜度怎么办? 2019年9月11 16 (1)脱模斜度标注方法: 外形以大端为基准, 斜度由缩小方向取得 内形以小端为基准, 斜度由扩大方向取得 模具设计图技术要求示例: 型腔脱模斜度为1.5°,所注 尺寸为大头;型芯脱模斜度 为1°,所注尺寸为小头。 2019年9月11 脱模斜度方向 17 (2)脱模斜度标注方法: 2019年9月11 18 (3)脱模斜度设计要点: ①为不影响塑件装配,一般往减胶方向做脱模斜度。 ②不同品种的塑料其脱模斜度不同。 ③塑件精度越高,脱模斜度越小。 ④型腔表面粗糙度不同,脱模斜度也不同。 ⑤透明塑件,模具型腔表面镜面抛光:小塑件脱模斜度≥1°,大塑件脱 模斜度≥3°。 ⑥塑件表面要求蚀纹,模具型腔侧表面要喷砂或腐蚀:Ra<6.3μm,脱 模斜度≥3°;Ra≥6.3μm,脱模斜度≥4°。 ⑦塑件表面要求火花纹,模具型腔侧表面在电极加工后不再抛光:Ra< 3.2μm,脱模斜度≥3°;Ra≥3.2μm,脱模斜度≥4°。 ⑧塑件的几何形状对脱模斜度也有一定的影响。塑件高度越高,孔越深, 为保证精度要求,脱模斜度宜取小一点;形状较复杂,或成型孔较多的 塑件取较大的脱模斜度;壁厚大的塑件,可取较大值。 2019年9月11 19 3.3.2塑件外形及壁厚(表3-6) 壁厚过小 强度及刚度不足,塑料流动困难 壁厚过大 原料浪费,冷却时间长,易产生缺陷 壁厚不均匀 熔体流动困难,塑件易变形。 (1)塑件壁厚设计原则: 满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚 能承受推出机构等的冲击和振动 制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度 保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚 满足成型时熔体充模所需的壁厚 2019年9月11 20 3-3-3 圆角 塑料制品除了使用上要求采用尖角之外,其余所有 转角处均应尽可能采用圆角过渡。 2019年9月11 21 ⑴圆角的作用: 圆角可避免应力集中,提 高制件强度 圆角可有利于熔体充模和脱模 圆角有利于模具制造,提 高模具强度 2019年9月11 22 ⑵ 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 2019年9月11 23 3-3-4 加强肋(骨位) 加强肋的主要作用是增加塑件强度和避免塑件变形翘曲 。 2019年9月11 24 3-3-4 加强肋 (1) 设计要点: ① 筋间间距:L≥4T; ② 筋高H宜小于3T。 ③ 筋宽(大端):S=(0.5~0.75)T。 ④ 筋根倒角:R=T/8。 ⑤ 加强筋尽量使用最大之脱模斜度,一般取0.25~2度。 ⑥ 加强筋尽量对称分布。 ⑦ 加强筋交叉处易产生过厚胶位,导致反面产生收缩凹痕。 2019年9月11 25 (2)加强肋设计的典型实例1: 2019年9月11 26 (3)加强肋设计的典型实例2: 喇叭骨 支架骨 2019年9月11 27 (4)加强肋设计的典型实例3: (a)不合理 2019年9月11 (b)合理 28 (5)加强肋设计的典型实例4: 容器底与盖的加强: 容器边缘的加强: 2019年9月11 29 3.3.5凸起 凸起的作用:减少配合接触面积,不致于因塑件变形 而造成装配困难。同时也使模具制作和修改更加方便。 凸起的高度约为0.4mm,一般3~4个。 2019年9月11 30 3-3-6 孔的设计 ⑴塑件上孔的三种成型加工方法: 直接模塑出来 模塑成盲孔再钻孔通 塑件成型后再钻孔 2019年9月11 31 (2)常见孔的设计要求: B≥ 2 A。 F≥3A。 C≥ A。 肓孔的深度: h ﹤(3~5)d d﹤1.5mm时, h ﹤3d 模塑通孔要求长径比要小些 紧固用的孔和其它受力的 孔,应设凸台予以加强。 2019年9月11 32 (3)通孔的不同成型方法(重点): 2019年9月11 33 (4)用拼合型芯成型孔: 2019年9月11 34 3.3.7螺纹设计 ?塑件中的螺纹可用模塑方法成型出来,或切削方法获得; ?经常拆装或受力大的螺纹,要采用金属螺纹嵌件来成型; ?采用模塑方法在塑件上成型螺纹一般应选用粗牙螺纹; ?配合长度不应太长; 2019年9月11 35 3.3.8自攻螺柱的设计 自攻螺柱与自攻螺钉配合,用于塑件的联结。螺柱内孔并无螺 纹,而是一段光孔,装配时金属螺钉强行旋入达到连接的目的, 自攻螺钉直径与螺柱各直径的关系见表3-7 。 2019年9月11 36 实例 2019年9月11 37 3-3-9 嵌件 塑料制品中镶入嵌件的目的是增强制品局部的强度、硬度 、耐磨性、导电性、导磁性等,或者是增加制品尺寸及形状的稳 定性,或者是降低塑料的消耗。嵌件的材料有金属、玻璃、木材 和已成型的塑料等,其中金属嵌件用得最为普遍。 2019年9月11 38 (1)金属嵌件的形式 2019年9月11 39 金属嵌件在塑料制品内的固定形式: 2019年9月11 40 (2)金属嵌件设计原则 ①嵌件应尽可能采用圆形或对称形状,这样可以保证收 缩均匀。 ②嵌件周围的壁厚应足够大。由于金属嵌件与塑料制品 的收缩率不同,因此会使嵌件周围产生很大的内应力 而造成制品开裂。金属嵌件周围的塑料壁厚越大,则 制品开裂的可能性越小,嵌件的顶部也应保持一定厚 度的塑料层,否则嵌件顶部塑件表面会出现鼓泡或裂 纹。 2019年9月11 41 ③金属嵌件嵌入部分的周边应有倒角,以减少周围塑料冷却时产生 的应力集中。 ④嵌件在模具内应可靠定位。 嵌件在模具内安装的配合形式常采用H8/f8,长度一般为3~5mm 2019年9月11 42 ⑤嵌件自由伸出的长度不宜超过其定位部分直径的两倍 。 ⑥成型带嵌件的塑件会降低生产效率,使塑件的生产不易 实现自动化,因此在设计塑件时,能避免的嵌件尽可能 不用。 2019年9月11 43 3-3-10 饰纹、文字、符号及标记 ?凸字 ?凹字 ?凹坑凸字 2019年9月11 44 实例 2019年9月11 45 3-5 塑料制件的选材 (1)塑料的力学性能,如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能 、冲击性能及对应力的敏感性。 (2)塑料的物理性能,如对使用环境温度变化的适用性、光 学特性、绝热和电气绝缘的程度、精加工和外观的圆满程度等。 (3)塑料的化学性能,如对接触物(水、溶剂、油、药品) 的耐性、卫生程度以及使用上的安全性等。 (4)必要的精度,如收缩率的大小及各向收缩率的差异。 (5)成型工艺性,如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。 2019年9月11 46 本章结束了,能告诉我你的收获吗 ?能回答我前面的问题吗? 2019年9月11 47 复习与思考: 1、塑料制品的设计原则是什么? 2、塑料制品的尺寸精度取决于哪些因素? 3、设计塑料件壁厚应注意哪些方面? 4、简述加强筋设计原则。 5、螺丝柱(BOSS)有哪些设计原则? 6、确定脱模斜度时,要注意哪些因素? 7、简述塔扣的作用及分类。 8、有嵌件的制品,模具设计时应注意哪些问题? 2019年9月11 48 对对工工作作心心怀感感激激 ?? 在:为会惜在己始工于工把一之,工放,公作作自个门结作空一于如中 己 新 。 果 中 , 段 私鸡不 放 的 千 做 不 抱 新 都肋管 空 开 万 的 管 着 的 没,做 , 始 不 心 做 学 体 有食任抱,要不任习验裨之何着一视甘何的,益无事学段工情事态一。味,习新作不,度扇、都的的如愿都,通弃应态体鸡,应将往之将度验肋于将每成可自,,,公自一功惜己将一食于己次的,的扇之的任机每私结心通无心务会一 都果态 往 味 态 都 之次 没做回 成 、 回 视 门任 有的归 功 弃 归 为 。务 裨心到 的 之 到 一 千都 益不零 机 可 零 个 万视 。甘: 新 不情把 的 要不 ?? 生谢母,!生的教而而师养感而恩诲且为长育恩为惠、是人 的 、 不 人 , 国 一, 恩 师 但 , 感 家 个要 惠 长 是 要 谢 爱 人感 , 教 美 感 国 护 身谢感诲德谢家,为大谢、,大的我人众国国而众恩们的的家家且的惠何基恩的爱是恩;能本惠恩护一惠没存条,惠,个,有在件感;我人感大?!谢没们身谢众所父有为父以何助母大人母,能 益的 众 的 的 感存 、恩 助 基 恩 恩在 父惠 益 本 惠 不? 母, 、 条 , 但所 养感 父 件 感 是以 育谢 美、师 德师 2019年9月11 49

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