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。 塑料的力學性能。塑料的物理性能。 塑料的化學性能。必要的精度。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： 通過塑料的特性表進行選擇和比較。選出要求的材料后，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，這樣會使塑料材料的選擇更為準確。 聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)的使用

2、特性和選擇原則：PP比HDPE優越的方面： PP收縮率比HDPE小，制件細小部位的清晰度好，表面可制成皮革圖案；而HDPE收縮率較大，制品表面的細微處難以模塑成型。 PP的透明性比HDPE好。 PP的尺寸穩定性優于HDPE。PP的熱變形溫度高于HDPE。HDPE的耐沖擊性能比PP強，即使在低溫下韌性也好。HDPE適應氣候的能力優于PP。 HDPE比PP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。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。塑件外形尺寸還受成型

3、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：模具制造精度及其使用后的磨損，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，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。 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3-3。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。選擇精度等級時，應

4、考慮脫模斜度對尺寸公差的影響。 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l2，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。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，緊包在凸?；虺尚托托旧希蛴捎谡掣阶饔茫芗o貼在凹模型腔內。為了防止塑件表面在脫

5、模時劃傷、擦毛等，設計時塑件表面沿脫模方向應具有合理的脫模斜度，如圖3l所示。 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。 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，否則在圖樣上應予說明。 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得。表34列出了若干塑件的脫模斜度，

6、可供設計時參考。 2、壁厚、壁厚 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；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壁厚盡量均勻一致。3加強筋加強筋加強筋的作用： 尺寸：壁厚為l4mm，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，減少內應力，避免氣孔、縮孔和凹陷等缺陷。加強筋的形狀、尺寸：（圖32）厚度小于塑件壁厚，與壁用圓弧過渡。 壁厚為t，加強筋高度L=(13)t，筋條寬A=(141)t，筋根過

7、渡圓角R= (1814)t，收縮角=20一50，筋端部圓角r=t8，當t2 mm，取A=t。mm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，以防收縮不均勻引起制品破裂。各條加強筋的厚度應盡量相同或相近，可防止因熔體流動局部集中而引起縮孔和氣泡 。圖34(a)中的加強筋因排列不合理，在加厚集中的地方容易出現縮孔和氣泡，可改用圖34(b)所示的排列形式。 圖35采用加強筋改善制品壁厚與 剛 度 的 ， 圖35(a)為不合理，(b)為合理。 4支承面支承面 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

8、稍有翹曲或變形就會使底面不平。通常采用凸緣或凸臺作為支承面，圖36。5圓角圓角 塑件除使用要求需要采用尖角之外，其余所有內外表面轉彎處應盡可能用圓角過渡，以減少應力集中。圖37(a)是不合理的，圖37(b)改成了圓角過渡設計就比較合理。這樣不但使塑件強度高，塑件在型腔中流動性好，而且美觀，模具型腔不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38，其尺寸可供設計時參考。 圖39表示內圓角、壁厚與應力集中系數之間的關系，圖中R為內圓角半徑，t為壁厚。由圖可見，將Rt控制在1/43/4的范圍內較為合理。 6孔的設計孔的設計 孔：通孔、盲孔、異形孔(形狀復雜的孔)。原則上講，這些孔均

9、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3-7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311。(a)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B。 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孔徑的4倍。（2）盲孔）盲孔 盲孔只能用

10、一端固定的型芯來成型，如果孔徑較小深度又很大時，成型時型芯易于彎曲或折斷。根據經驗，注射成型或壓注成型時，孔深度應不超過孔徑的4倍。壓縮成型時，孔深應不超過孔徑的25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。(3)異形孔異形孔 對于斜孔或復雜形狀的孔，可參考圖312所示的成型方法。 當塑件帶有側孔或側凹時，成型模具就必須采用瓣合式結構或設置側向分型與抽芯機構，使模具結構復雜化，因此，在不影響使用要求的情況下，塑件應盡量避免側孔或側凹結構。圖313為帶有側孔或側凹塑件的改進設計示例。 %5%100BBA（3-1）對于較淺的側凹槽并帶有圓角的制件，若制件在脫模溫度下具有足夠的彈

11、性，可采用強制脫模的方法將制件脫出，圖314，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，A與B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。 塑件上的螺紋，一般直徑要求不小于2mm，精度不超過IT7級，螺距較大。細牙螺紋盡量不直接成型， 而是采用金屬螺紋嵌件。 為了增加塑件螺紋的強度，防止最外圈螺紋崩裂或變形，其始端和末端均不應突然開始和結束，應有一過渡段。如圖315所示，過渡段長度為L，其數值按表38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15倍(一

12、般配合長度為810牙)。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316(a)，否則無法使塑件從型芯或型環上擰下來。 當螺距不等或旋向不同時，就要采用兩段型芯或型環組合在一起的成型方法，成型后分別擰下來，圖 (b)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

13、題。 常用的嵌件材料為金屬，常見的形式圖317：(a)為圓形嵌件；(b)為帶臺階圓柱形嵌件；(c)為片狀嵌件；(d)為細桿狀貫穿嵌件。 帶有嵌件的塑件設計程序：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，或使嵌件周圍的塑料層厚度大于許用值。表39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。 對于大嵌件進行預熱，使其溫度達到接近塑料溫度。 嵌件上盡量不要有穿通的

14、孔(如螺紋孔)，以免塑料擠入孔內。 應盡量滿足成型要求，保證嵌件與塑料之間具有牢固的連接以防受力脫出。圖318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(如電氣元件)可在塑件成型以后再壓人預制的孔槽中。圖320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，但在塑件上留下工藝孔，圖3-23。 成型時為了

15、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。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3-24。 (a)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； (c)為在凹框內設置凸起的標記符號，它可把凹框制成鑲塊嵌入模具內，這樣既易于加工，在使用時標記符號又不易被磨損破壞，常用。 （b）為標記符號在塑件中呈凹人狀，在模具上即為凸起，用一般機械加工難以滿足，需要用特殊加工工藝，但凹人標記符號可涂印各種裝飾顏色，增添美觀性； 10、表面彩飾、表面彩飾 作用：作用： 掩蓋塑件表面在成型過程中產生的疵點、銀紋等缺陷，增加產品外觀的美感，如收音機外殼采用皮革紋裝飾。常用：凹槽紋、皮革紋、菱形紋、蘆飾紋、木紋、水果皮紋等彩飾，方法有：彩印、膠印、絲印、噴鍍漆等。習題與思考習題與思考1、設計塑件時，為什么既要滿足塑件的使用要求，又要滿足塑件的結構工藝性?2、影響塑件尺寸精度的因素有哪些?在確定塑件尺寸精度時，為何要將其分為四個類別?（根據塑料收縮率變化范圍，將塑件尺寸精度分為四個內別）3、試確定注塑件PC的孔類尺寸85 mm、PA1010的軸類尺寸50 mm和PP的中