塑料成型工艺及模具设计第二章

塑料成型工艺及模具设计湖南大学塑料模具研究所叶久新王群/主编机械工业出版社“十一五”国家级规划教材“十一五”国家级规划教材1、本课件为了方便教师进行塑料模具教学而不以盈利为目的。2、课件上绝大部分动画由张家界航空职业技术学院柏洪武老师制作，并授权本课件使用，动画所有权归柏洪武老师，未经其同意不得用于盈利性项目,具体事宜请访问。3、本课件上大多数图片来自网络和其他图书，如有侵权，请速告知，核实后立刻删除。4、本课件所有文字、图片、图形编辑以及视频采集与编辑等课件制作工作由湖南大学王群老师完成。5、本课件须使用PPT2003及以上版本，并安装flashplayer8.0及以上的版本及媒体播放机9.0及以上版本。6、课件系最初版本，错误及疏漏难以避免，敬请批评指正！联系人：王群；电子邮箱：[e-mail]课件使用说明2.1塑料制品的工艺性2.2塑件结构设计及典型实例第2章塑料制品设计按塑料制品的使用场合分类：2.1按塑料制品的使用场合分类：2.12.1.1塑件的选材（1）塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。（2）塑料的物理性能，如对使用环境温度变化的适应性、光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完美程度等。（3）塑料的化学性能，如对接触物(水、溶剂、油、药品)的耐蚀性、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。2.12.1.2（1）塑件的尺寸（2）塑件的精度对于孔类尺寸可取表中数值冠以（+）号；对于轴的公差可采用基准轴，取表中数值冠以（-）号；对于中心距尺寸及其位置尺寸可取表中数值之半再冠以（±）号。2.12.1.2（1）塑件的尺寸A:不受模具活动部分影响的尺寸B:受模具活动部分影响的尺寸2.12.1.3塑件的表面质量塑件的表面质量包括表面粗糙度和外观质量。一般模具表面粗糙度要比塑件的要求低1~2级。2.12.2.1塑件的几何形状1.壁厚在改善塑件壁厚时要注意考虑到以下这几个方面：（1）应满足塑件在装配、运输以及使用时的强度要求。（2）充分考虑在成型过程中塑料的流动性，保证薄壁和棱边部分也能充满。（3）塑件能承受足够的脱模力，不至于在在塑件脱模时损坏塑件。2.2壁厚不均导致塑件变形2.2壁厚不均导致塑件产生缩孔和缩松及改善实例2.22.2改善壁厚的实例2.2改善壁厚的实例2.2改善壁厚的实例加强筋接头处壁厚改善实例2.22.脱模斜度2.22.脱模斜度2.22.脱模斜度(1)凡塑件精度要求高时，应采用较小的脱模斜度；(2)凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度；(3)塑件形状复杂的、不易脱模的应选用较大的脱模斜度；(4)塑件的收缩率大的应选用较大的斜度值；(5)塑件壁较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值；(6)如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边，那么塑件的内表面的脱模斜度可选的比外表面小；(7)增强塑件宜取大值，含自润滑剂等易脱模塑料可取小值。2.2(8)取斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜度由扩大方向取得。外形以大端为准，符合图样，斜度由缩小方向取得，一般情况下，脱模斜度α不包括在塑件公差范围内。2.2内孔以小端为准外形以大端为准2.23.加强筋设计3.加强筋设计2.22.2凸台加强筋设计参数2.2凸台加强筋设计参数2.2加强筋设计改进实例4.支承面2.25.圆角2.26.孔的设计(1）孔的极限尺寸(2）孔间距2.2孔的改进设计2.2(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法2.2(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法2.2(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法2.2(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法2.2(3)孔的类型1）通孔：通孔的成型方法2.2(3)孔的类型2.22）盲孔:盲孔的深度一般不超过孔径的4倍;3）螺钉固定孔4）互相垂直的孔或斜交的孔2.24）互相垂直的孔或斜交的孔2.25）孔的碰穿和插穿碰穿:凸、凹模镶件有些部分没有拔模斜度的相互碰在一起。插穿:凸、凹模镶件有些部分有拔模斜度的相互碰在一起。2.2碰穿插穿5）孔的碰穿和插穿2.2小型芯成型孔的固定与尺寸2.2118dl245dl123dl233dl中间平面碰穿结构2.2双边支撑双边支撑2.2（6）异形孔2.2（6）异形孔2.2（6）异形孔2.2（6）异形孔2.2（6）异形孔2.2（6）异形孔2.27.塑件的表面形状2.27.塑件的表面形状2.27.塑件的表面形状2.27.塑件的表面形状2.27.塑件的表面形状2.27.塑件的表面形状2.27.塑件的表面形状2.27.塑件的表面形状强制脱模形式和条件2.2%5%100)(BBA%5%100)(CBA7.塑件的表面形状强制脱模动作模拟2.27.塑件的表面形状2.2图2-19容器盖与底的加强图2-207.塑件的表面形状2.2图2-19容器盖与底的加强图2-202.2.2塑件螺纹的设计（1）为了使用方便和提高塑件使用寿命，则在螺纹端部有大于0.5mm的无螺纹区。2.2无螺纹区无螺纹区2.2.2塑件螺纹的设计（2）在同一塑件的同一部位的同轴线上有前后两段螺纹时，其螺纹的螺距和旋转方向应一致。螺纹不等或旋转方向相反，则螺纹型芯应分别做出组合装配，成型后分别旋出。2.22.2.2塑件螺纹的设计（3）由于塑件的强度相对不高，外螺纹的直径不应小于3mm，内螺纹直径不能小于2mm。（4）为了减小螺距的积累误差，应尽量缩短配合长度。（5）如果塑件上的螺纹在使用时不经常拆卸且紧固力不大时，可采用自攻螺钉的结构固定。2.2自攻螺纹规格底孔d凸台外径规格DM32.4+0.16.5M43.5+0.17.5M54.4+0.18.52.2.3齿轮的设计（1）相同结构的齿轮应该使用相同的塑料，以防止因收缩率不同而引起的啮合不佳的情况。（2）齿轮各部分的尺寸关系如表2-22所示。（3）齿轮内孔与轴采用过渡配合的方式，应避免用键槽连接方式，而用扁轴连接方式。2.22.2.4嵌件的设计设计注意事项：（1）线膨胀系数相近，嵌件周围的塑料层有足够的厚度；（2）嵌件的边缘加工成圆角，同时使嵌件的形状对称；（3）嵌件设计时应考虑安装方便、定位牢固、可靠；（4）嵌件的定位面应该是可靠的密封面；（5）嵌件的嵌入部分应采取双向固定。2.2常见的嵌件的形式有以下这些种类：（1）圆柱型零件采用开槽和滚花结构保证塑件牢固地固定在塑件中；2.2常见的嵌件的形式有以下这些种类：（2）螺纹类嵌件零件应考虑嵌件在塑件中安装准确、牢固和防止飞边跑料的问题;2.2（3）片状类嵌件板形、片状嵌件大多采用钻孔、冲凸苞、压扁等形式，以增加嵌件与塑件的连接强度;2.2（4）当嵌件过长且呈细杆状时，应该在模具内设置支撑柱，防止嵌件弯曲；(5)其他特种类型的嵌件2.22.2.5铰链的设计设计2.22.2.5铰链的设计设计2.2注意事项：（1）要求曲率半径部分尽可能的采用薄壁。（2）铰链剖面形状应该对称。（3）当铰链要转折时，应预留铰链部位空间，即增大铰接部分的尺寸。2.2.6塑件表面文字、图案、纹理、丝印和喷漆2.22.2.6塑件表面文字、图案、纹理、丝印和喷漆2.2其他改善塑件结构设计实例2.2波浪形强化结构使用唇板与沟槽提供良好的配合平坦表面加设蜂巢状的肋2.2其他改善塑件结构设计实例2.2其他改善塑件结构设计实例2.2其他改善塑件结构设计实例2.2其他改善塑件结构设计实例2.2其他改善塑件结构设计实例