1、重點掌握一、塑料制件的選材二、塑料制件的尺寸精度三、塑料制件的表面質量四、塑料制件的結構設計塑件結構應能使其模具的總體結構盡可能簡化，避免模塑件結構應能使其模具的總體結構盡可能簡化，避免模具側抽芯和簡化脫模機構。具側抽芯和簡化脫模機構。 塑件成型以后盡量不再進行機械加工。塑件成型以后盡量不再進行機械加工。 塑料的力學性能。塑料的力學性能。塑料的物理性能。塑料的物理性能。 塑料的化學性能。塑料的化學性能。必要的精度。必要的精度。成型工藝性。成型工藝性。一、塑料制件的選材一、塑料制件的選材具體做法：具體做法： 通過塑料的特性表進行選擇和比較。選出要求的材料通過塑料的特性表進行選擇和比較。選出要求的

2、材料后，再判斷所選的材料是否滿足制品的使用條件，最好是后，再判斷所選的材料是否滿足制品的使用條件，最好是通過試樣做試驗。最好是按照試驗所形成的設想來制作原通過試樣做試驗。最好是按照試驗所形成的設想來制作原形模具，再通過原型模具生產的試驗制品來確認目標值，形模具，再通過原型模具生產的試驗制品來確認目標值，這樣會使塑料材料的選擇更為準確。這樣會使塑料材料的選擇更為準確。 聚丙烯聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯和高密度聚乙烯(HDPE)的使用特性和選擇原的使用特性和選擇原則：則：PP比比HDPE優越的方面：優越的方面： PP收縮率比收縮率比HDPE小，制件細小部位的清晰度好，小，制件細小部位的清晰度好，

3、表面可制成皮革圖案；而表面可制成皮革圖案；而HDPE收縮率較大，制品表面的收縮率較大，制品表面的細微處難以模塑成型。細微處難以模塑成型。 PP的透明性比的透明性比HDPE好。好。 PP的尺寸穩定性優于的尺寸穩定性優于HDPE。PP的熱變形溫度高的熱變形溫度高于于HDPE。HDPE的耐沖擊性能比的耐沖擊性能比PP強，即使在低溫下韌性也好。強，即使在低溫下韌性也好。HDPE適應氣候的能力優于適應氣候的能力優于PP。 HDPE比比PP優越的方面：優越的方面：二、塑料制件的尺寸和精度二、塑料制件的尺寸和精度 1塑件的尺寸塑件的尺寸 塑件可成型的總體尺寸主要取決于塑料品種的流動性。塑件可成型的總體尺寸主

4、要取決于塑料品種的流動性。在一定的設備和工藝條件下，流動性好的塑料可以成型較在一定的設備和工藝條件下，流動性好的塑料可以成型較大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸較小。大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸較小。塑件外形塑件外形尺寸還受成型設備的限制。從能源、模具制造成本和成型尺寸還受成型設備的限制。從能源、模具制造成本和成型工藝條件出發，只要能滿足塑件的使用要求，應將塑件設工藝條件出發，只要能滿足塑件的使用要求，應將塑件設計得盡量緊湊、尺寸小巧一些。計得盡量緊湊、尺寸小巧一些。2塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度 影響尺寸精度的因素：影響尺寸精度的因素：模具制造精度及其使用后的磨損，模具制造精度及其

5、使用后的磨損，成型工藝條件的變化，塑料收縮率的波動，成型工藝條件的變化，塑料收縮率的波動， 塑件的形狀、脫模斜度及成型后塑件尺寸變化，塑件的形狀、脫模斜度及成型后塑件尺寸變化，飛邊厚度的波動等飛邊厚度的波動等 。尺寸精度選用原則：尺寸精度選用原則： 為了降低模具的加工難度和模具制造成本，在滿足塑為了降低模具的加工難度和模具制造成本，在滿足塑件使用要求的前提下應盡量把塑件尺寸精度設計得低一些。件使用要求的前提下應盡量把塑件尺寸精度設計得低一些。 塑件尺寸公差標準塑件尺寸公差標準 SJ13721978（表表3-2)。此標準規。此標準規定，塑件精度分為定，塑件精度分為8個等級，其中個等級，其中l、2

6、級屬精密技術級，級屬精密技術級，只有在特殊要求下使用。對于未注公差尺寸建議只有在特殊要求下使用。對于未注公差尺寸建議8級精度。級精度。該標準只規定標準公差值，基本尺寸的上下偏差可根據塑該標準只規定標準公差值，基本尺寸的上下偏差可根據塑件的性質來分配。對孔類、軸類尺寸可取表中數值分別冠件的性質來分配。對孔類、軸類尺寸可取表中數值分別冠以以(+)號、號、()號；對于中心距尺寸取表中數值之半再冠以號；對于中心距尺寸取表中數值之半再冠以 ()號。號。 根據塑料收縮率的不同，各種塑料的公差等級分為高、根據塑料收縮率的不同，各種塑料的公差等級分為高、一般、低精度三種，表一般、低精度三種，表3-3。表中未被

7、列出的塑料，可根。表中未被列出的塑料，可根據塑件成型后的尺寸穩定性參照上表選擇精度等級。選擇據塑件成型后的尺寸穩定性參照上表選擇精度等級。選擇精度等級時，應考慮脫模斜度對尺寸公差的影響。精度等級時，應考慮脫模斜度對尺寸公差的影響。 工程塑件尺寸公差還可參閱標準工程塑件尺寸公差還可參閱標準GBT144861993。該標準規定了熱固性和熱塑性工程塑料模塑塑件的尺寸公該標準規定了熱固性和熱塑性工程塑料模塑塑件的尺寸公差。差。三、塑料制件的表面質量三、塑料制件的表面質量 表面質量包括：表面粗糙度和表觀質量。表面質量包括：表面粗糙度和表觀質量。 塑件表面粗糙度的高低，主要與模具型腔表面的粗糙塑件表面粗糙

8、度的高低，主要與模具型腔表面的粗糙度有關。目前，注射成型塑件的表面粗糙度通常為度有關。目前，注射成型塑件的表面粗糙度通常為Ra0.021.25m，模腔表壁的表面粗糙度應為塑件的模腔表壁的表面粗糙度應為塑件的l2，即即Ra0.0l0.63m。 塑件的表觀質量：指塑件成型后的表觀缺陷狀態。造塑件的表觀質量：指塑件成型后的表觀缺陷狀態。造成缺陷的因素可能有塑件成型工藝條件、塑件成型原材成缺陷的因素可能有塑件成型工藝條件、塑件成型原材料的選擇、模具總體設計等。料的選擇、模具總體設計等。四、塑料制件的結構設計四、塑料制件的結構設計 1脫模斜度脫模斜度 因塑料冷卻后收縮，因塑料冷卻后收縮，緊包在凸模或成型

9、型芯緊包在凸?；虺尚托托旧?，或由于粘附作用，上，或由于粘附作用，塑件緊貼在凹模型腔內。塑件緊貼在凹模型腔內。為了防止塑件表面在脫為了防止塑件表面在脫模時劃傷、擦毛等，設模時劃傷、擦毛等，設計時塑件表面沿脫模方計時塑件表面沿脫模方向應具有合理的向應具有合理的脫模斜脫模斜度度，如圖，如圖3l所示。所示。 有時，為了在開模時讓塑件留在凹模內或型芯上，有有時，為了在開模時讓塑件留在凹模內或型芯上，有意將該邊斜度減小。意將該邊斜度減小。 塑件的性質、收縮率、摩擦因數、塑件壁厚和幾何形塑件的性質、收縮率、摩擦因數、塑件壁厚和幾何形狀。硬質塑料比軟質塑料脫模斜度大；形狀較復雜或成型狀。硬質塑料比軟質塑料脫模

10、斜度大；形狀較復雜或成型孔較多的取較大的脫模斜度；高度較大、孔較深，則取較孔較多的取較大的脫模斜度；高度較大、孔較深，則取較小的脫模斜度；壁厚增加、內孔包緊型芯的力大，脫模斜小的脫模斜度；壁厚增加、內孔包緊型芯的力大，脫模斜度也應取大些。度也應取大些。影響脫模斜大小的因素：影響脫模斜大小的因素：說明：說明： 脫模斜度不包括在塑件公差范圍內，否則在圖樣上脫模斜度不包括在塑件公差范圍內，否則在圖樣上應予說明。應予說明。 在塑件圖上標注時，內孔以小端為基準，斜度由放在塑件圖上標注時，內孔以小端為基準，斜度由放大的方向取得；外形以大端為基準，斜度由縮小的方向取大的方向取得；外形以大端為基準，斜度由縮小

11、的方向取得。表得。表34列出了若干塑件的脫模斜度，可供設計時參考。列出了若干塑件的脫模斜度，可供設計時參考。 2、壁厚、壁厚 壁厚應設計合理：壁厚應設計合理：太薄熔料充滿型腔時的流動阻力大，會出現缺料現象；太薄熔料充滿型腔時的流動阻力大，會出現缺料現象；太厚塑件內部會產生氣泡，外部易產生凹陷等缺陷，同太厚塑件內部會產生氣泡，外部易產生凹陷等缺陷，同時增加了成本；時增加了成本；壁厚不均將造成收縮不一致，導致塑件變形或翹曲，在壁厚不均將造成收縮不一致，導致塑件變形或翹曲，在可能的條件下應使可能的條件下應使壁厚盡量均勻一致壁厚盡量均勻一致。3加強筋加強筋加強筋的作用：加強筋的作用： 當無法避免壁厚不

12、均時，可做成當無法避免壁厚不均時，可做成傾斜的形狀傾斜的形狀, 使壁厚逐使壁厚逐漸過渡?；蛘呤贡诤裣嗖钸^大的兩分別成型然后粘合成漸過渡?；蛘呤贡诤裣嗖钸^大的兩分別成型然后粘合成為制品。為制品。 尺寸：壁厚為尺寸：壁厚為l4mm，大型塑件的壁可達大型塑件的壁可達8 mm。 主要是在不增加壁厚的情況下，加強塑件的強度和主要是在不增加壁厚的情況下，加強塑件的強度和剛度，避免塑件變形翹曲。剛度，避免塑件變形翹曲。 合理布置加強筋還可以改善充模流動性，減少內應合理布置加強筋還可以改善充模流動性，減少內應力，避免氣孔、縮孔和凹陷等缺陷。力，避免氣孔、縮孔和凹陷等缺陷。加強筋的形狀、尺寸：（圖加強筋的形狀、

13、尺寸：（圖32）厚度小于塑件壁厚，與壁用圓厚度小于塑件壁厚，與壁用圓弧過渡。弧過渡。 壁厚為壁厚為t，加強筋高度加強筋高度L=(13)t，筋條寬筋條寬A=(141)t，筋根過渡圓筋根過渡圓角角R= (1814)t，收縮角收縮角=20一一50，筋端部圓角，筋端部圓角r=t8，當當t2 mm，取取A=t。加強筋端部不與塑件支承面平加強筋端部不與塑件支承面平齊，縮進齊，縮進0.5mm以上，圖以上，圖33。若一個制件上需設置許多加強筋，加強筋之間的中心若一個制件上需設置許多加強筋，加強筋之間的中心距必須大于制件壁厚的兩倍以上，各條加強筋的排列互距必須大于制件壁厚的兩倍以上，各條加強筋的排列互相錯開，以

14、防收縮不均勻引起制品破裂。相錯開，以防收縮不均勻引起制品破裂。各條加強筋的厚度應各條加強筋的厚度應盡量相同或相近，可防盡量相同或相近，可防止因熔體流動局部集中止因熔體流動局部集中而引起縮孔和氣泡而引起縮孔和氣泡 。圖圖34(a)中的加強筋中的加強筋因排列不合理，在加厚因排列不合理，在加厚集中的地方容易出現縮集中的地方容易出現縮孔和氣泡，可改用圖孔和氣泡，可改用圖34(b)所示的排列形所示的排列形式。式。 圖圖35采用加強采用加強筋改善制品壁厚筋改善制品壁厚與 剛 度 的 ， 圖與 剛 度 的 ， 圖35(a)為不合理，為不合理，(b)為合理。為合理。 4支承面支承面 設計塑件的支承面應充分保證

15、其穩定性。不宜以塑設計塑件的支承面應充分保證其穩定性。不宜以塑件的整個底面作支承面，因塑件稍有翹曲或變形就會使件的整個底面作支承面，因塑件稍有翹曲或變形就會使底面不平。通常采用底面不平。通常采用凸緣或凸臺凸緣或凸臺作為支承面，圖作為支承面，圖36。5圓角圓角 塑件除使用要求塑件除使用要求需要采用尖角之外，需要采用尖角之外，其余所有內外表面轉其余所有內外表面轉彎處應盡可能用圓角彎處應盡可能用圓角過渡，以減少應力集過渡，以減少應力集中。圖中。圖37(a)是不合是不合理的，圖理的，圖37(b)改成改成了圓角過渡設計就比了圓角過渡設計就比較合理。這樣不但使較合理。這樣不但使塑件強度高，塑件在塑件強度高

16、，塑件在型腔中流動性好，而型腔中流動性好，而且美觀，模具型腔不且美觀，模具型腔不易產生內應力和變形。易產生內應力和變形。 圓角半徑的大小主要取決于塑件的壁厚，圖圓角半徑的大小主要取決于塑件的壁厚，圖38，其，其尺寸可供設計時參考。尺寸可供設計時參考。 圖圖39表示內圓角、壁表示內圓角、壁厚與應力集中系數之間的關厚與應力集中系數之間的關系，圖中系，圖中R為內圓角半徑，為內圓角半徑，t為壁厚。由圖可見，將為壁厚。由圖可見，將Rt控制在控制在1/43/4的范圍內較的范圍內較為合理。為合理。 6孔的設計孔的設計 孔：通孔、盲孔、異形孔孔：通孔、盲孔、異形孔(形狀復雜的孔形狀復雜的孔)。原則上講，。原則

17、上講，這些孔均能用一定的型芯成型，但孔與孔之間、孔與壁之這些孔均能用一定的型芯成型，但孔與孔之間、孔與壁之間應留有足夠的距離。它們的關系如表間應留有足夠的距離。它們的關系如表3-7所示。所示。 塑料制件上的固定用孔和其他受力孔周圍可設計凸邊來加強，如圖310所示。(1)通孔通孔 孔的成型方法一般有三種方法： 圖圖311。(a)為一端固定的型芯成型，用于較淺的孔成型。為一端固定的型芯成型，用于較淺的孔成型。(b)為對接型芯，用于較深的通孔成型，這種方法容易使上下孔出現偏為對接型芯，用于較深的通孔成型，這種方法容易使上下孔出現偏心。心。(c)為一端固定，一端導向支撐，這種方法使型芯有較好的強度為一

18、端固定，一端導向支撐，這種方法使型芯有較好的強度和剛度，又能保證同軸度，常用，但導向部分周圍由于磨損易產生和剛度，又能保證同軸度，常用，但導向部分周圍由于磨損易產生圓周縱向溢料圓周縱向溢料B。 不論用何種方法固定的型芯成型，孔深均不能太大，不論用何種方法固定的型芯成型，孔深均不能太大，否則型芯會彎曲。壓縮成型時尤其注意通孔深度不得超過否則型芯會彎曲。壓縮成型時尤其注意通孔深度不得超過孔徑的孔徑的4倍。倍。（2）盲孔）盲孔 盲孔只能用一端固定的型芯來成型，如果孔徑較小深盲孔只能用一端固定的型芯來成型，如果孔徑較小深度又很大時，成型時型芯度又很大時，成型時型芯易于彎曲或折斷。根據經驗，易于彎曲或折

19、斷。根據經驗，注射成型或壓注成型時，孔深度應不超過孔徑的注射成型或壓注成型時，孔深度應不超過孔徑的4倍。倍。壓縮成型時，孔深應不超過孔徑的壓縮成型時，孔深應不超過孔徑的25倍。當孔徑較小倍。當孔徑較小深度太大時，孔只能用成型后再機械加工的方法獲得。深度太大時，孔只能用成型后再機械加工的方法獲得。(3)異形孔異形孔 對于斜孔或復雜形狀的孔，可參考圖對于斜孔或復雜形狀的孔，可參考圖312所示的成型所示的成型方法。方法。 當塑件帶有側孔或當塑件帶有側孔或側凹時，成型模具就側凹時，成型模具就必須采用瓣合式結構必須采用瓣合式結構或設置側向分型與抽或設置側向分型與抽芯機構，使模具結構芯機構，使模具結構復雜

20、化，因此，在不復雜化，因此，在不影響使用要求的情況影響使用要求的情況下，塑件應盡量避免下，塑件應盡量避免側孔或側凹結構。圖側孔或側凹結構。圖313為帶有側孔或側為帶有側孔或側凹塑件的改進設計示凹塑件的改進設計示例例。 %5%100BBA（3-1）對于較淺的側凹槽并帶有圓角的制件，若制件在脫模溫對于較淺的側凹槽并帶有圓角的制件，若制件在脫模溫度下具有足夠的彈性，可采用度下具有足夠的彈性，可采用強制脫模強制脫模的方法將制件脫出，的方法將制件脫出，圖圖314，而不必采用組合型芯的方法。塑件材料：聚甲，而不必采用組合型芯的方法。塑件材料：聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯。圖中，醛、聚乙烯、聚丙烯。圖中，A與與B

21、的關系應滿足的關系應滿足 7螺紋設計螺紋設計 塑件上的螺紋既可以直接用模具成型，也可以在成型后塑件上的螺紋既可以直接用模具成型，也可以在成型后用機械加工獲得，對于需要經常裝拆和受力較大的螺紋，用機械加工獲得，對于需要經常裝拆和受力較大的螺紋，應采用金屬螺紋嵌件。應采用金屬螺紋嵌件。 塑件上的螺紋，一般直徑要求不小于塑件上的螺紋，一般直徑要求不小于2mm，精度不超精度不超過過IT7級，螺距較大。細牙螺紋盡量不直接成型，級，螺距較大。細牙螺紋盡量不直接成型， 而是采而是采用金屬螺紋嵌件。用金屬螺紋嵌件。 為了增加塑件螺紋的強度，防止最外圈螺紋崩裂或變形，為了增加塑件螺紋的強度，防止最外圈螺紋崩裂或

22、變形，其始端和末端均不應突然開始和結束，應有一過渡段。如其始端和末端均不應突然開始和結束，應有一過渡段。如圖圖315所示，過渡段長度為所示，過渡段長度為L，其數值按表其數值按表38選取。選取。 塑料螺紋與金屬螺紋的配合長度應不大于螺紋直徑的塑料螺紋與金屬螺紋的配合長度應不大于螺紋直徑的15倍倍(一般配合長度為一般配合長度為810牙牙)。在同一螺紋型芯或螺紋型環上有前后兩段螺紋時，應使在同一螺紋型芯或螺紋型環上有前后兩段螺紋時，應使兩段螺紋的旋向和螺距相同，圖兩段螺紋的旋向和螺距相同，圖316(a)，否則無法使塑否則無法使塑件從型芯或型環上擰下來。件從型芯或型環上擰下來。 當螺距不等或旋向當螺距

23、不等或旋向不同時，就要采用兩不同時，就要采用兩段型芯或型環組合在段型芯或型環組合在一起的成型方法，成一起的成型方法，成型后分別擰下來，圖型后分別擰下來，圖 (b)所示。所示。8、嵌件設計、嵌件設計什么是嵌件？什么是嵌件？ 塑件內部鑲嵌有金屬、玻璃、木材、纖維、紙張、橡塑件內部鑲嵌有金屬、玻璃、木材、纖維、紙張、橡膠或已成型的塑件等稱為嵌件。膠或已成型的塑件等稱為嵌件。使用嵌件的目的：使用嵌件的目的： 在于提高塑件的強度，滿足塑件某些特殊要求，如導在于提高塑件的強度，滿足塑件某些特殊要求，如導電、導磁、耐磨和裝配連接等。電、導磁、耐磨和裝配連接等。使用嵌件的缺點：使用嵌件的缺點： 嵌件的設置往往

24、使模具結構復雜化，成型周期延長，嵌件的設置往往使模具結構復雜化，成型周期延長，制造成本增加，難于實現自動化生產等問題。制造成本增加，難于實現自動化生產等問題。 常用的嵌件材料為金屬，常見的形式圖常用的嵌件材料為金屬，常見的形式圖317：(a)為圓形為圓形嵌件；嵌件；(b)為帶臺階圓柱形嵌件；為帶臺階圓柱形嵌件；(c)為片狀嵌件；為片狀嵌件；(d)為細為細桿狀貫穿嵌件。桿狀貫穿嵌件。 帶有嵌件的塑件設計程序：先設計嵌件，后設計塑件。帶有嵌件的塑件設計程序：先設計嵌件，后設計塑件。 注意：注意： 金屬嵌件與塑料冷卻時的收縮值相差較大，塑料周金屬嵌件與塑料冷卻時的收縮值相差較大，塑料周圍存在很大的內

25、應力，如設計不當，會造成塑件的開裂，圍存在很大的內應力，如設計不當，會造成塑件的開裂，因此應選用與塑料收縮率相近的金屬作嵌件，或使嵌件周因此應選用與塑料收縮率相近的金屬作嵌件，或使嵌件周圍的塑料層厚度大于許用值。表圍的塑料層厚度大于許用值。表39列出了嵌件周圍塑料列出了嵌件周圍塑料層的許用厚度。嵌件的頂部也應有足夠的塑料層厚度，否層的許用厚度。嵌件的頂部也應有足夠的塑料層厚度，否則會出現鼓泡或裂紋。則會出現鼓泡或裂紋。 同時嵌件不應帶有尖角，以減少應力集中。同時嵌件不應帶有尖角，以減少應力集中。 對于大嵌件進行預熱，使其溫度達到接近塑料溫度。對于大嵌件進行預熱，使其溫度達到接近塑料溫度。 嵌件

26、上盡量不要有穿通的孔嵌件上盡量不要有穿通的孔(如螺紋孔如螺紋孔)，以免塑料擠，以免塑料擠入孔內。入孔內。 應盡量滿足成型要求，保證嵌件與塑料之間具有牢固應盡量滿足成型要求，保證嵌件與塑料之間具有牢固的連接以防受力脫出。圖的連接以防受力脫出。圖318為嵌件外形示例為嵌件外形示例.嵌件的形狀：嵌件的形狀： 圖319為板片形嵌件與塑件的連接. 嵌件鑲嵌在塑件中的方法：將嵌件先放在模具中固嵌件鑲嵌在塑件中的方法：將嵌件先放在模具中固定，然后注入塑料熔體加以成型；把嵌件在塑料預壓時定，然后注入塑料熔體加以成型；把嵌件在塑料預壓時先放在塑料中，然后模塑成型。某些特制嵌件先放在塑料中，然后模塑成型。某些特制

27、嵌件(如電氣如電氣元件元件)可在塑件成型以后再壓人預制的孔槽中?？稍谒芗尚鸵院笤賶喝祟A制的孔槽中。圖圖320所示為小型圓柱嵌件與塑件的連接，可供參考。所示為小型圓柱嵌件與塑件的連接，可供參考。嵌件定位：嵌件定位：圖3-2l為外螺紋嵌件固定方法。圖3-22內螺紋嵌件固定方法。 嵌件過長或細長桿狀時，在模具內設支柱以免嵌件彎曲，嵌件過長或細長桿狀時，在模具內設支柱以免嵌件彎曲，但在塑件上留下工藝孔，圖但在塑件上留下工藝孔，圖3-23。 成型時為了使嵌件在塑料內牢固地固定而不被脫出，成型時為了使嵌件在塑料內牢固地固定而不被脫出，其嵌件表面可加工成溝槽、滾花，或制成各種特殊形狀。其嵌件表面可加工成溝槽、滾花，或制成各種特殊形狀。9標記符號標記符號 塑件上有時帶有裝潢或某些特殊要求的文字或圖案標塑件上有時帶有裝潢或某些特殊要求的文字或圖案標記的符號，符號應放在分型面的平行方向上，并有適當的記的符號，符號應放在分型面的平行方向上，并有適當的斜度以便脫模，圖斜度以便脫模，圖3-24。 (a)為標志符號在塑件上呈凸起狀，在模具上即為凹形，為標志符號在塑件上呈凸起狀，在模具上即為凹形，加工容易，但凸起的標記符號容易被磨損；加工