注塑件设计标准

注塑件设计标准与技巧一、壁厚设计1)、塑料制品中的壁厚一般力求均匀，否则会因为固化或冷却速度不同引起收缩不均匀，从而在制品内部产生内应力，导致产品翘曲，缩孔甚至开裂等缺陷。常用塑料制品壁厚可参考下表：表1热固性性塑料制品的壁厚推荐值塑件材料塑件外形高度尺寸小于5050～100大于100粉状填料的酚醛塑料0.7～22.0～35.0～6.5纤维状填料的酚醛塑料1.5～22.5～3.56.0～8.0氨基塑料1.01.3～23.0～4聚酯玻纤填料的塑料1.0～22.4～3.24.8聚酯无机物填料的塑料1.0～23.2～4.84.8表2热塑性塑料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值塑件材料最小壁厚小型塑件推荐壁厚中型塑件推荐壁厚大型塑件推荐壁厚尼龙(PA)0.450.761.52.4～3.2聚乙烯(PE)0.61.251.62.4～3.2聚苯乙烯(PS)0.751.251.63.2～5.4改性聚苯乙烯0.751.251.63.2～5.4有机玻璃(372#)0.81.52.24～6.5硬聚氯乙烯(PVC)1.21.61.83.2～5.8聚丙烯(PP)0.851.451.752.4～3.2氯化聚醚0.91.351.82.5～3.42）、壁厚设计:(a）图所示结构不合理；(b)结构合理。(a)(b)浇口熔接痕浇口熔接痕t1tt1t下表是以前做过的项目，可以作为今后设计的参考壁厚值零件名称主机厂车型代号主要壁厚备注前保险杠吉利NL-13.0加工料厚2.8后保险杠3.0加工料厚2.8散热器面罩3前保下装饰板2.5后保装饰板2.5前后保安装支架2.5前保险杠华瑞MH13.0加工料厚2.8前保险杠下格栅3.0前保险杠安装支架2.5前保险杠拖钩活门2.5后保险杠3.0加工料厚2.8后保险杠安装支架2.5后保险杠拖钩活门2.5通风盖板JACS-Ⅱ2.5通风盖板端盖2翼子板盖板2.5，2，1.5翼子板盖板1、2、3前三角盖板2.5尾门饰板3通风盖板JACB-Ⅱ2.5通风盖板端盖2.5前三角盖板2.5后三角盖板2.5二、加强筋设计为了确保塑件的强度和刚性，而又不致使塑件的壁厚过厚，可以在塑件的适当部位设置加强筋。加强筋还可以避免塑件的变形，在某些情况下，加强筋还可以改善塑件成型过程中塑料流动的情况。加强筋的宽度应小于零件主要壁厚的1/2，以免引起表面缩痕。最小厚度不宜小于0.8mm。在必须采用较高大的加强筋时，在容易形成缩痕的部位可以设计成花纹，来遮盖缩痕。在外观要求很高的地方可以采用斜顶内抽芯的筋座结构。加强筋应加脱模斜度，在允许的情况下，斜度越大越好，较深的筋应标注大小端尺寸。除特殊要求外，加强筋应尽可能矮。为保证塑件基本平整，加强筋的端面不应与塑件的支撑面相平，应低于支撑面0.5mm以上。另外，把表面制成拱形和波形也是增加强度和刚性的方法之一。1)、布置加强筋时，应尽量减少塑料的局部集中，以免产生缩孔和气泡。图(a)塑料局部集中，因此不合理。2)、加强筋之间的中心距应大于两倍壁厚，尺寸不宜过大，以矮一些、多一些为好。3)、加强筋布置的方向应昼与熔体流动的方向一致，利于熔体充满型腔，避免熔体流动受到搅乱。加强筋的端面不应与制品支承面平齐，应有一定间隙。4）加强筋的根部一定要做成R0.2圆弧过渡，避免尖角处应力集中。三、孔洞设计塑料制品上有通孔、盲孔、形状复杂的孔、螺纹孔等。孔与孔之间，也与壁之间均应有足够的距离（见表3-12），孔径与孔的深度也有一定的关系（见表3-13）表3-12热固性塑料孔间距、孔边距与孔径的关系注：1、热塑性塑料为热固性塑料的75%。2、增强塑料宜取大。3、两孔径不一致时，则以小孔之孔径查表。表3-13孔径与孔深的关系孔的形式成型方式孔的深度通孔不通孔压缩模塑横孔2.5d＜1.5d竖孔5d＜2.5d挤出或注射模塑10d4～5d注：1、d为孔的直径。2、采用纤维增强塑料时，表中数值乘系数0.75。塑料制品上紧固用的孔和其它受力的孔，应设计出凸边予以加强，如图示:孔的加强方孔的四个角尽量做成圆弧R1以上（最小也要做成R0.5），如下图孔径d＜1.51.5～33～66～1010～1818～30孔间距、孔边距b1～1.51.5～22～33～44～55～7当成品上有少数几个通孔,而且对成品的外观精度要求较高,不允许成品外观有任何毛边时,可将通孔拔模斜度设置成孔径上大下小，在公模面上靠破。这样即使跑毛边,也不会影响外观,且不用担心粘模。如下图:四、支柱、螺丝柱、焊接柱设计图1是螺丝柱的典型结构，对于很多人来说，最困惑的是螺丝柱的尺寸如何确定。螺丝柱的尺寸主要是由螺钉公称直径M和材料种类决定的。ST规格的自攻螺丝也可以用下面表格和公式。外径D=M×外径系数；内径d=M×内径系数；螺纹深度H=M×螺纹深度系数。R=0.2~0.5mm,r=0.2~0.5mm成型螺丝柱的材料不同，具体的尺寸系数也有所不同，具体可参考图2。孔的拔模方向如图，可以使飞边在孔的下部，不影响外观保险杠支架安装孔图1螺丝柱的尺寸图2典型材料的螺丝柱尺寸系数螺丝柱内径的入口处可设计一个凹台，凹台的作用是减小攻螺丝时的初始应力。凹台的直径D1=M+0.2mm；深度h=（0.3～0.5）×D1。有时为了设计简单化，将凹台改成倒角，如图3，同样也可以起到减小初始应力的作用，倒角的大小一般为（0.5～1）×45°。图3螺丝柱内径入口处倒角图4过渡圆角与应力集中系数的关系在内径、外径和凹台的根部，应采用圆角过渡。因为注塑成型过程中，尖角处会产生很高的内应力。过渡圆角越大，产生的应力集中越小，如图4所示，当90°转角的过渡圆角小于壁厚的25%时，该处就会有较高的应力集中；在允许的情况下，推荐过渡圆角的半径大于壁厚的50%以上。螺丝柱高度应尽可能矮。当螺丝柱高度大于其外径的两倍时，一般需要添加加强筋以增加强度。螺丝柱不能太靠近外壁，否则会造成制件的壁厚不均，从而导致缩水。当靠近外壁时，可采用加强筋与外壁相连，如图5所示。图5采用加强筋使螺丝柱与外壁相连有时会在螺丝柱上作火山口。所谓的火山口就是将螺丝柱的外圆柱面的孔缘和销同步向上延伸，如图6和图7所示。此时螺丝柱根部的塑胶不再那么集中，冷却充分，对防止缩痕有很好的效果。图6典型的火山口设计图7火山口的设计参考尺寸：A≥T/2图12是不同规格螺钉的参考扭矩（需要注意的是如果螺钉规格是ST型，下表扭矩就应适当减小）。扭矩过大时，螺丝柱内侧无法承受扭力，而外侧部分强度足够没有损坏，从而导致滑牙。图12公制螺钉的参考扭矩螺柱之间的配合推荐采用下图右边结构当螺柱位置比较靠近侧壁,因侧壁有斜度时,会在模具上形成尖角,造成模具强度降低,因此应将该处作如下处理,并作1°~1.5°的拔模斜度,如图所示:焊接柱或焊接筋：需要注意的是焊接柱或焊接筋高出装配件的部分体积不能超过倒角部分所能容纳空间的体积太多，否则焊接时多余的塑料熔化后会形成较大的焊疤，可能影响装配。五、扣位设计在倒钩型卡扣装配中，尖的倒钩尖端可以减小倒钩变形时的应力（见下图），这种设计能够使应力在尖角1°—1.5°打自攻螺钉后可用橡胶塞堵住此孔此处设计1X45°倒角，便于储存焊接时熔化的塑料，形成类似于铆接的结构，可保证很好的焊接强度。R0.51X45°倒角焊接柱焊接筋整个倒钩弯杆部分均匀分散，倒钩基部的应力集中相对减小，装配压力也有相当程度的减少。推荐采用上面左边的结构形式。图卡勾的细节设计六、公差和拔模斜度1、公差按照附录《GBT14486塑料模塑件尺寸公差》此处要做成R0.5圆角，延长卡勾寿命推荐的导向斜角值为45-60°如果允许，尽量在该处设置一个方形通孔，可以使模具简化，避免采用滑块。孔的四个角要做成圆角R0.5以上R0.5R0.51-2°拔模斜度2、对模塑产品的任何一个侧壁。都需有一定量的脱模斜度，以便产品从模具中取出（除非特别需要的地方才不要拔模斜度，但是这种结构需要滑块才能成型）。脱模斜度的大小可在0.2度至数度间变化，视周围条件而定，一般以1度以上比较理想。具体选择脱模斜度时应注意以下几点：凡塑件精度要求高的，应选用较小的脱模斜度。塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值。塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应大于3°，ABS及PC料脱模斜度应大于2°。带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加3°~5°的脱模斜度，视具体的皮纹深度而定。皮纹深度越深，脱模斜度应越大。插穿面斜度一般为2°~5°。七、卡座结构卡座的根部要做减胶处理，避免正面出现缩痕。如果可能，尽量把卡座长在零件侧面或者棱线上，避免生根在重要的外观平面处。图卡座结构建议把卡座生根在非重要外观的侧面此处减胶后应小于主要壁厚的1/2,才能避免表面产生缩痕斜顶抽芯方向斜顶抽芯方向图推荐采用的卡座模具结构八、喇叭罩网格喇叭罩网格孔在注塑过程中容易出现粘模和困气缺陷，为了减少对模具的包紧力，建议把孔做成下图结构。当成品上的靠破孔很多时,应将靠破面设置在孔的三分之二处(距公模侧),开模时,使开模力大部分集中于公模侧,防止成品粘在母模;另外,为防止合模时公母模合不准,而在中间跑毛边影响外观.,应将公模侧孔径单边做大0.05-0.1mm。孔的拔模斜度要做到单边8-15度，推荐值为12度，这样可以减少脱模阻力。塑料件卡座此处平台作用在于斜顶顶出时可以挡住塑料卡座，防止斜顶脱模力把卡座拉变形而导致表面凹痕螺钉孔用铜塞堵住此处要有圆角R1,有利于提高卡座根部强度由于喇叭网孔处注塑过程中容易发生困气，因此在动模一侧必须要做排气镶件，或者顶针头部做成排气针形式。参考下图由于网孔处脱模阻力很大，并且塑料充填也很困难，所以最好在网孔之间增加一些高度小于5mm的筋，有利于流动充填、排气以及提高塑件强度。九、塑料制品花纹的设计：制品上的花纹(如凸、凹纹、皮革纹等)，有的是使用上需要，有的则是为了装饰。设计的花纹应易于成型和脱模，便于模具制造。纹向应与脱模方向一致。如图(a)、(c)脱模方便，模具结构简单；而(b)脱模麻烦，模具结构复杂。(a)(b)(c)2、强行脱模的结构尺寸及容器底盖、边缘的设计当塑料制品侧壁的凹槽(或外凸)深度较小并允许带有圆角时，则可采用整体式凸模或凹模结构，利用塑料在模具温度下具有足够弹性的特性进行强脱。(a)所示底部形状可增强其刚度。边缘形状可以增强刚度，减少产品变形。(a)A-BB5%A-BC5%(b)3、紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度和刚度，避免台阶突然变化，应逐步过渡。(a)不合理；(b)以逐步过渡并以加强筋增强，结构合理。(a)(b)十、支承面的设计当塑料制品需要由一个面为支承(或基准面)时，以整个底面作为支承面不合理的，因塑料制品变形就会造成底面不平(见图A)。常采用边框或底脚(三点或四点)为支承面。(如图B、C)AAA-ABBCCB-BC-C十一、塑料制品的圆角塑料制品上所有转角应尽可能圆弧过渡，好处在于避免应力集中，提出来高强度，改善熔体在型腔中的流动状况，充满型腔，便于脱模。图、过渡圆角与应力集中系数的关系产品无特殊要求时，各连接处的圆角半径应不小于0.5～1mm。对于使用上要求必须以尖角过渡或分型面处和型芯与型腔配合处不便作成圆角的，则以尖角过渡。内外表面的拐角处可按下图确定：R=0.5tR1=1.5t十二、标记、符号及文字制品上的标记符号及文字有几种结构形式：a)、凸字：制模方便，使用过程中容易损坏；b)、凹字：可以填上各种颜色的油漆等，但机械加工模具较复杂；c)、凹坑凸字：在凸字的周围带有凹入的装饰框。可以采用镶件，在镶件中刻字，不易损坏。(b)(a)(c)推荐采用在镶件上刻凹坑凸字的方法，有利于耐磨损，便于加工和更换。建议刻字区域的周边做成一圈1X0.5凹槽，便于制作刻字镶件。文字深度应该小于制品厚度的1/3，否则文字太深会导致文字的边缘出现流痕，影响外观。文字深度推荐值为0.2-0.5mm。零件上一定要在不影响外观的地方刻上零件代号、环保回收标记，还应该有生产