工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)

1、第1章 工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)& 工業(yè)產(chǎn)品材料基礎(chǔ)& 工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)工藝要求& 學(xué)習(xí)回顧& 練習(xí)題本章重點(diǎn)介紹工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，包括工業(yè)產(chǎn)品材料基礎(chǔ)和工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)工藝要求等。1.1 工業(yè)產(chǎn)品材料基礎(chǔ)工業(yè)產(chǎn)品所使用的結(jié)構(gòu)材料有很多種，這里主要講塑料產(chǎn)品。由于塑料產(chǎn)品的用途很廣泛，不同行業(yè)的塑料產(chǎn)品的工作性能和產(chǎn)品外觀會(huì)有所不同，所以設(shè)計(jì)師在進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)之前，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)地分析，選擇合適的材料，以保證塑料件在使用期限內(nèi)不失去所需的工作性能，符合產(chǎn)品的使用要求。1.1.1 塑料分類塑料是指以高分子合成樹脂為主要成分，大多含有添加劑（如增強(qiáng)劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、防紫外線劑以

2、及顏料）且在一定溫度和壓力下具有塑性和流動(dòng)性，可被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的高分子材料。通常有以下幾種分類方法。1按物理化學(xué)性能分（1）熱塑性塑料 在特定的溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱熔融或冷卻硬化的一類塑料。如聚乙烯塑料、abs塑料、聚碳酸酯塑料、聚酰胺塑料和聚甲醛塑料等。（2）熱固性塑料 在受熱或其他條件作用下能固化成不溶性物料的一類塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料、dap塑料、氨基塑料以及不飽和聚酯塑料等。2按用途分（1）通用塑料 一般指產(chǎn)量大、用途廣、成形性好、價(jià)廉的一類塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和酚醛塑料等。（2）工程塑料 一般指能承受一定的外力作用、有良好的力學(xué)

3、性能和尺寸穩(wěn)定性、在高低溫下仍能保持優(yōu)良性能，可作為工程結(jié)構(gòu)件的一類塑料。如尼龍、聚砜、聚甲醛、聚苯硫醚和耐熱環(huán)氧等。（3）特種塑料 一般指具有特種功能（如耐熱、自潤(rùn)滑等），應(yīng)用于特殊領(lǐng)域的一類塑料。如氟塑料、有機(jī)硅塑料、聚酰亞氨塑料等。3按成形方法分（1）模壓塑料 供壓縮成形的樹脂混合料。如常用熱固性塑料。（2）層壓塑料 指浸漬有樹脂的纖維織物，可經(jīng)疊合、熱壓結(jié)合而成為整體材料的一類塑料。如smc塑料等。（3）注射、擠出和吹塑塑料 一般指能在料筒溫度下熔融、流動(dòng)，并在模具中能迅速硬化的一類樹脂混合物。如一般的熱塑性塑料。（4）澆注塑料 指在無(wú)壓或稍加壓力的情況下，傾注于模具中能硬化成一定形狀

4、制品的液態(tài)樹脂混合物。如mc尼龍。（5）反應(yīng)注射模塑料 一般特指液態(tài)原材料加壓注入型腔內(nèi)使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)經(jīng)交鏈而固化成制品的一類高聚物。如聚氨酯等。4按半成品和制品分（1）模塑粉 俗稱塑料粉，主要由熱固性樹脂（如酚醛等）和填料（如木粉等）經(jīng)充分混合、滾壓、粉碎而得的一類塑料。如酚醛塑料粉等。（2）增強(qiáng)塑料 加有增強(qiáng)劑、使其某些力學(xué)性能比原樹脂有較大提高的一類塑料。如玻璃纖維增強(qiáng)塑料、碳纖維增強(qiáng)塑料和硅纖維增強(qiáng)塑料等。（3）泡沫塑料 整體內(nèi)含有無(wú)數(shù)微孔的一類塑料。如聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、低發(fā)泡結(jié)構(gòu)塑料等。（4）薄膜 一般指厚度在0.25mm以下的平整而柔軟的一類塑料制品。如聚乙烯薄膜

5、、聚氯乙烯薄膜、聚酯薄膜等。1.1.2 塑料的特性通常將塑料的使用性能、加工性能和技術(shù)性能統(tǒng)稱為塑料特性。塑料技術(shù)性能包括物理性能、熱性能、力學(xué)性能、電氣性能和化學(xué)性能。不同的塑料品種有其不同的特性，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意區(qū)分。表1-1為熱塑性塑料縮寫代號(hào)與中文對(duì)照。表1-1 熱塑性塑料縮寫代號(hào)與中文對(duì)照縮 寫 代 號(hào)中 文縮 寫 代 號(hào)中 文abs丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物mdpe中密度聚乙烯a / s丙烯腈-苯乙烯共聚物pa聚酰胺（尼龍）a / mma丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物paa聚丙烯酸a / s / a丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物pc聚碳酸脂ca乙酸纖維素（醋酸纖維素）pan聚丙烯腈c

6、n硝酸纖維素pctfe聚三氟氯乙烯ec乙基纖維素pe聚乙烯fep全氟（乙烯-丙烯）共聚物（聚全氟乙丙烯）pec氯化聚乙烯gps通用聚苯乙烯pi聚酰亞胺grp玻璃纖維增強(qiáng)塑料pmma聚甲基丙烯酸甲酯hdpe高密度聚乙烯pom聚甲醛hips高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯pp聚丙烯ldpe低密度聚乙烯ppc氯化聚丙烯pps聚苯硫醚ppo聚苯醚（聚2，6-二甲基苯醚），聚苯撐氧ppsu聚苯砜pvcc氯化聚氯乙烯ps聚苯乙烯pvdc聚偏二氯乙烯psf聚砜pvdf聚偏二氟乙烯ptfe聚四氟乙烯rp增強(qiáng)塑料pvc聚氯乙烯s/an苯乙烯-丙烯腈共聚物表1-2為塑料在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。表1-2 塑料在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用塑 料

7、 名 稱工 業(yè) 應(yīng) 用pvc聚氯乙烯硬聚氯乙烯用于制造棒、管、板、焊條、輸油管及耐酸堿連接軟聚氯乙烯用于制作薄板、薄膜、電線電纜絕緣層及密封件等pe聚乙烯低壓聚乙烯用于制作耐腐蝕零件和絕緣零件高壓聚乙烯用于制作薄膜等超高分子量聚乙烯用于制作減摩、耐磨及傳動(dòng)零件pp聚丙烯用于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件ps聚苯乙烯用于制作絕緣透明件、裝飾件及化學(xué)儀器、光學(xué)儀器等的零件pa聚酰胺用于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件、傳動(dòng)零件及化工、電器、儀表等的零件pom聚甲醛用于制作減摩零件、傳動(dòng)零件、化工容器及儀器儀表外殼pc聚碳酸脂用于制作儀表小零件、絕緣透明件和耐沖擊零件psf聚砜用于制作耐熱件、

8、絕緣件、減摩耐磨傳動(dòng)件、儀器儀表零件、計(jì)算機(jī)零件及抗蠕變結(jié)構(gòu)零件。聚芳砜還可用于低溫下工作零件氟塑料用于制作耐腐蝕、減摩耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件醋酸纖維素用于制作汽車、飛機(jī)、建筑用品，機(jī)械、工具用品，化妝品器具，照片、電影膠卷聚酰亞胺用于制作減摩耐磨零件、轉(zhuǎn)動(dòng)零件、絕緣零件、耐熱零件，用作防輻射材料、涂料和絕緣薄膜abs丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物用于制作汽車零件、家電零件、大強(qiáng)度工具零件、日常用品等pmma聚甲基丙稀酸甲脂汽車工業(yè)（信號(hào)燈設(shè)備、儀表盤等）、醫(yī)藥行業(yè)（儲(chǔ)血容器等）、工業(yè)應(yīng)用（影碟、燈光散射器）、日用消費(fèi)品（飲料杯、文具等）表1-3為常用塑料的特性及識(shí)別。表1-3 常

9、用塑料的特性及識(shí)別塑 料 名 稱使 用 特 性識(shí) 別abs丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物綜合性能較好，耐化學(xué)性、電性能良好，具有超強(qiáng)的易加工性、外觀特性、低蠕變性、優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度燃燒時(shí)的火焰顏色為黃色黑煙，燃燒氣味為橡膠味pa聚酰胺（尼龍）堅(jiān)韌、耐磨、耐疲勞、耐油、耐水、抗霉菌，但吸水性強(qiáng)尼龍6 彈性好、沖擊強(qiáng)度高、吸水性較強(qiáng)尼龍66 強(qiáng)度高、耐磨性好尼龍610 強(qiáng)度高、耐磨性好，但吸水性和剛性都較弱尼龍1010 半透明，吸水性較弱，耐寒性較好燃燒時(shí)的火焰顏色為上端黃色，燃燒氣味為特殊味續(xù)表塑 料 名 稱使 用 特 性識(shí) 別pc聚碳酸脂具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤

10、度、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性，抗蠕變和電絕緣性較好，并且收縮率很低，一般為0.1%0.2%，有很好的機(jī)械特性，但流動(dòng)特性較差燃燒時(shí)的火焰顏色為黃色黑煙，燃燒氣味為特殊味pe聚乙烯高壓聚乙烯的柔軟性、透明性、伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度較好低壓聚乙烯的熔點(diǎn)、剛性、硬度和強(qiáng)度較高，吸水性弱，有突出的電氣性能和良好的耐輻射性燃燒時(shí)的火焰顏色為上端黃色，下端青色，燃燒氣味為石蠟味pom聚甲醛有較好的抗蠕變性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊性，具有很好的延展強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度，吸水性弱，具有很低的摩擦系數(shù)，但熱穩(wěn)定性差，易燃燒，長(zhǎng)期在大氣中曝曬會(huì)老化燃燒時(shí)的火焰顏色為上端黃色，下端藍(lán)色。燃燒氣味為福爾馬 林味ps聚苯乙

11、烯電絕緣性優(yōu)良，無(wú)色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃，著色性差，耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性良好，機(jī)械強(qiáng)度一般，但脆性大，易產(chǎn)生應(yīng)力碎裂，不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑燃燒時(shí)的火焰顏色為橙黃色黑煙，燃燒氣味為苯乙烯味psf聚砜耐熱耐寒性、抗蠕變性及尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良，耐酸，耐堿，耐高溫，耐高溫蒸汽聚砜的硬度和沖擊強(qiáng)度高，可在-60150下長(zhǎng)期使用，在水、濕空氣或高溫下仍能保持良好的絕緣性，但不耐芳香烴和鹵化烴聚芳砜的耐熱性和耐寒性好，可在-240260下使用，硬度高，耐輻射pp聚丙烯有較低的熱扭曲溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有較強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度，具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性燃燒時(shí)的火焰顏色

12、為藍(lán)色，燃燒氣味為柴 油味pvc聚氯乙烯硬質(zhì)pvc機(jī)械強(qiáng)度高，電氣性能優(yōu)良，耐酸堿性極強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好，但軟化點(diǎn)低軟質(zhì)pvc伸長(zhǎng)率大，機(jī)械強(qiáng)度低，耐腐蝕性、電絕緣性均低于硬質(zhì)pvc，且易老化燃燒時(shí)的火焰顏色為上端黃色，下端綠色，燃燒氣味為氯氣味ppe有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，吸濕性很弱，具有良好的幾何穩(wěn)定性、電絕緣特性和很低的熱膨脹系數(shù)燃燒時(shí)的火焰顏色為黃色黑煙，燃燒氣味為橡膠味氟塑料耐腐蝕性、耐老化及電絕緣性優(yōu)越，吸水性很弱醋酸纖維素強(qiáng)韌性很好，耐油，耐稀酸，透明有光澤，尺寸穩(wěn)定性好，易涂飾、染色、粘合、切削，低溫情況下抗沖擊性和抗拉強(qiáng)度減弱聚酰亞胺綜合性能良好，強(qiáng)度高，抗蠕變性、耐熱性好，可在-

13、200+260下長(zhǎng)期使用，減摩耐磨性、電絕緣性優(yōu)良，耐輻射，耐電暈，耐稀酸，但不耐堿、強(qiáng)氧化劑和高壓蒸汽pmma聚甲基丙稀酸甲脂有優(yōu)良的光學(xué)特性及耐氣候變化特性，pmma制品有很低的雙折射，具有室溫蠕變特性和抗沖擊特性燃燒時(shí)的火焰顏色為上端黃色，下端青色 燃燒氣味為巧克力味1.1.3 常用塑料工業(yè)產(chǎn)品中常用的塑料種類較多，下面列舉一些常用材料進(jìn)行介紹。表1-4所示為常用熱塑性塑料的使用性能、工藝條件及用途。表1-4 常用熱塑性塑料的使用性能、工藝條件及用途塑 料 名 稱使 用 性 能工 藝 條 件用 途abs丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物綜合性能較好，耐化學(xué)性、電性能良好，具有超強(qiáng)的易加工性、外

14、觀特性、低蠕變性、優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為在8090下最少干燥兩小時(shí)；熔化溫度為210280；模具溫度為25 70；注射壓力為500bar1000bar；注射速度為中高速汽車（儀表板、工具艙門、車輪蓋、反光鏡盒等）、家電（電冰箱、電視機(jī)、風(fēng)筒、熨斗）、大強(qiáng)度工具（吹風(fēng)機(jī)、攪拌器、食品加工機(jī)、割草機(jī)等）、電話機(jī)殼體、 打字機(jī)鍵盤、娛樂(lè)用車輛（如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等）pa聚酰胺（尼龍）堅(jiān)韌、耐磨、耐疲勞、耐油、耐水、抗霉菌，但吸水性強(qiáng)尼龍6彈性好、沖擊強(qiáng)度高、吸水性較強(qiáng)尼龍66強(qiáng)度高、耐磨性好尼龍610強(qiáng)度高、耐磨性好，

15、但吸水性和剛性都較弱尼龍1010半透明，吸水性較弱，耐寒性較好在85的熱空氣中干燥處理，如果濕度大于0.2%，需要在105環(huán)境下進(jìn)行12小時(shí)的真空干燥；熔化溫度為260290，應(yīng)避免高于300；模具溫度為80；注射壓力為750bar1250bar，取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計(jì)；注射速度為高速，對(duì)于增強(qiáng)型材料可稍低一些；由于pa的凝固時(shí)間很短，因此澆口的位置非常重要，建議采用熱流道系統(tǒng)廣泛用于制作結(jié)構(gòu)部件、尼龍絲、水龍頭、密封圈、傳動(dòng)零件、汽車工業(yè)、儀器殼體以及其他需要有抗沖擊性和高強(qiáng)度要求的產(chǎn)品pc聚碳酸脂具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性，抗蠕變和電絕緣性較

16、好，收縮率很低，一般為0.1%0.2%，有很好的機(jī)械特性，但流動(dòng)特性較差具有吸濕性，加工前干燥很重要。建議在100200下干燥34小時(shí)；熔化溫度為 260340；模具溫度為 70120；注射壓力盡可能使用高注射壓力；對(duì)于較小的澆口使用低速注射，對(duì)其他類型的澆口使用高速注射電氣和商業(yè)設(shè)備（計(jì)算機(jī)元件、連接器等）、器具（食品加工機(jī)、電冰箱抽屜等）、交通運(yùn)輸行業(yè)（車輛的前后燈、儀表板等）pe聚乙烯高壓聚乙烯柔軟性、透明性、伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度較好。低壓聚乙烯熔點(diǎn)、剛性、硬度和強(qiáng)度較高，吸水性弱，有突出的電氣性能和良好的耐輻射性存儲(chǔ)恰當(dāng)則無(wú)須干燥；熔化溫度為220260；模具溫度為5095；注射壓力為70

17、0bar1050bar；建議采用高速注射；可以使用各種類型的澆口，特別適合采用熱流道常用于制作電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋、米桶、面盆、水壺保鮮盒等續(xù)表塑 料 名 稱使 用 性 能工 藝 條 件用 途pom聚甲醛有較好的抗蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊特性，具有很好的延展強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度，吸水性弱，具有很低的摩擦系數(shù)，但熱穩(wěn)定性差，易燃燒，長(zhǎng)期在大氣中曝曬會(huì)老化材料在干燥的環(huán)境中儲(chǔ)存則 不需要干燥處理；均聚物材料的熔化溫度為190230，共聚物材料的熔化溫度為 190210；模具溫度為 80105；注射壓力為700bar1200bar；采用中等或偏高的的注射速度；可以使用任何類型的澆口

18、用于制作齒輪和軸承、管道器件（管道閥門、泵殼體）、草坪設(shè)備、彈簧、風(fēng)扇葉片、游戲機(jī)按鈕等pp聚丙烯有較低的熱扭曲溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有較強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度，具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥 處理；熔化溫度為220 275，注意不要超過(guò)275；模具溫度為4080，建議使用50；注射壓力最大到1800bar；通常使用高速注射可以使內(nèi)部壓力減到最??；所有類型的澆口都可使用，可以使用熱流道系統(tǒng)汽車工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的pp制作擋泥板、通風(fēng)管、風(fēng)扇等）、器械（洗碗機(jī)門襯墊、干燥機(jī)通風(fēng)管、洗衣機(jī)框架及機(jī)蓋、冰箱門襯墊等）、日用消費(fèi)品（草坪和園

19、藝設(shè)備，如剪草機(jī)和噴水器等）pvc聚氯乙烯硬質(zhì)pvc機(jī)械強(qiáng)度高，電氣性能優(yōu)良，耐酸堿力極強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好，但軟化點(diǎn)低。軟質(zhì)pvc伸長(zhǎng)率大，機(jī)械強(qiáng)度低，耐腐蝕性，電絕緣性均低于硬質(zhì)pvc，且易老化不需要干燥處理；熔化溫度 為185205；模具溫度為2050；注射壓力最大到1500bar；保壓壓力最大到1000bar；為避免材料降解，一般要用相當(dāng)?shù)偷淖⑸渌俣?；所有常?guī)的澆口都可以使用，較小的部件使用針尖型或潛入式澆口，較厚的部件最好使用扇形澆口供水管道、家用管道、房屋墻板、商用機(jī)器殼體、電子產(chǎn)品包裝、醫(yī)療器械、食品包裝、門窗、線槽、電開關(guān)、插座等ppe有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，吸濕性很弱，具有良好的幾何

20、穩(wěn)定性、電絕緣特性和很低的熱膨脹系數(shù)建議在加工前進(jìn)行24小時(shí)及100的干燥處理；熔化溫度為240320；模具溫度為60105；注射壓力為600bar1500bar；可以使用所有類型的澆口，特別適合于使用柄形澆口和扇形澆口家庭用品（洗碗機(jī)、洗衣機(jī)等）、電氣設(shè)備如控制器殼體、光纖聯(lián)結(jié)器等pmma聚甲基丙烯酸甲脂有良好的光學(xué)特性及耐氣候變化特性，pmma制品有很低的雙折射，具有室溫蠕變特性和抗沖擊特性具有吸濕性，在加工前需要在90的溫度下干燥24小時(shí)；熔化溫度為240270；模具溫度為3570；注射速度為中等汽車工業(yè)（信號(hào)燈設(shè)備、儀表盤等）、醫(yī)藥行業(yè)（儲(chǔ)血容器等）、工業(yè)應(yīng)用（影碟、燈光散射器）、日用

21、消費(fèi)品（飲料杯、文具等）1.2 工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)工藝要求塑料制品的工藝性，直接關(guān)系到其成型模具結(jié)構(gòu)、類型、生產(chǎn)周期與成本。只有符合模塑工藝要求的塑料制品設(shè)計(jì)，才能順利成型，確保內(nèi)在與外觀質(zhì)量，達(dá)到高效率、高質(zhì)量生產(chǎn)和低成本的目的。塑料制品設(shè)計(jì)的工藝性，自然與其成型方法密切相關(guān)。塑料制品設(shè)計(jì)的基本原則如下。q 在保證使用和性能（如機(jī)械強(qiáng)度、電性能、耐化學(xué)腐蝕、形狀穩(wěn)定、耐溫、吸水性等）的前提下，塑料制品結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、壁厚均勻和使用方便。q 設(shè)計(jì)制品時(shí)應(yīng)盡量合理考慮結(jié)構(gòu)，便于模具制造和成型工藝的實(shí)施，用最簡(jiǎn)單的工序和設(shè)備來(lái)完成制品成型過(guò)程。q 日常生活制品和兒童玩具等外表要求美觀者，應(yīng)與美工人員共

22、同研究，設(shè)計(jì)出兩全其美的制品。q 高效率、低消耗，盡量減少制品成型前后的輔助工作量，并避免成型后的機(jī)械加工。1.2.1 注射模塑注射模塑是塑料制品成型的一種重要方法，幾乎所有的熱塑性塑料和多種熱固性塑料都采用此方法成型。注射模塑成型的具體工作流程比較復(fù)雜，在此只簡(jiǎn)要介紹在注射成型工藝中的基本流程。q 塑化 將塑料加熱，熔融塑化，并將熔體中的氣體排出。q 注射 在壓力驅(qū)動(dòng)下將熔體注入封閉的模具型腔中，塑料在模具型腔內(nèi)凝固。q 保壓 在壓力作用下保持一段時(shí)間，以防熔體回流，并且補(bǔ)償在凝固器件熔體體積的減小。q 冷卻 冷卻制品直到完全凝固。q 脫模 打開模具，頂出模塑制品。再合模，開始下一循環(huán)。1.

23、2.2 尺寸精度與表面粗糙度1尺寸精度制品的尺寸精度主要滿足使用要求及安裝要求，同時(shí)要考慮模具的加工制造，設(shè)備的性能，還要考慮塑料的流動(dòng)性。2表面粗糙度制品的表面粗糙度由模具表面的粗糙度決定，故模具表面要進(jìn)行研磨拋光，透明制品要求模具型腔與型芯的表面光潔度要一致，一般選擇ra0.2 m。如果制品尺寸上無(wú)公差要求，一般采用標(biāo)準(zhǔn)中的it8級(jí)，對(duì)孔類尺寸可以標(biāo)注正公差，而軸類尺寸可以標(biāo)注負(fù)公差。中心距尺寸可以標(biāo)注正負(fù)公差，配合部分尺寸要高于非配合部分尺寸。產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)在滿足塑件使用條件的前提下，尺寸不能太大，產(chǎn)品精度應(yīng)盡可能低，表面粗糙度也盡可能低，從而降低模具制造成本。1.2.3 脫模斜度由于塑料冷

24、卻后要產(chǎn)生收縮，使塑件包住模具型心，或型腔中的凸出部分，為了便于脫模，并防止塑件表面在脫模時(shí)被拉傷和擦毛等情況，故在設(shè)計(jì)塑件時(shí)一定要考慮有足夠的脫模斜度。圖1-1所示為制品的脫模斜度。脫模斜度圖1-1 脫模斜度脫模斜度是隨著塑件的形狀、成型材料的種類、模具結(jié)構(gòu)、模具的表面粗糙度和成型零件加工紋向等特征而變化的。一般產(chǎn)品的脫模斜度取1130。但脫模斜度的取法，往往按實(shí)際需要或在塑件的尺寸精度范圍內(nèi)選取，如對(duì)塑件沒(méi)有妨礙時(shí)，脫膜斜度在許可范圍內(nèi)可取大些。表1-5列有若干塑料單邊脫模斜度的推薦值。表1-5 塑件脫模斜度最小值塑 料 名 稱斜 度型 腔型 心聚酰胺（尼龍）25402040聚乙烯（pe）

25、25452045聚苯乙烯（ps）35130301聚丙烯（pp）25452045abs40120351聚碳酸酯（pc）3513050聚甲醛（pom）351303011.2.4 壁厚根據(jù)塑件使用要求（強(qiáng)度和剛度）和制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具成型工藝的要求，來(lái)確定塑件壁厚大小。塑件壁厚太大，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間或硬化時(shí)間，降低生產(chǎn)率，而且容易產(chǎn)生氣泡、縮孔和凹陷等缺陷。塑件壁厚過(guò)小，則熔融塑料在模具型腔中的流動(dòng)阻力就大，又因壁厚過(guò)薄，塑件強(qiáng)度降低。所以在保證塑件壁厚合理的情況下，還要使壁厚均勻一致，否則在成型冷卻過(guò)程中會(huì)造成收縮不均，產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷和翹曲等缺陷，同時(shí)在塑件內(nèi)部存在較大的內(nèi)應(yīng)力，從而影響塑件的外

26、觀和內(nèi)在質(zhì)量。當(dāng)然，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要求壁厚完全均勻一致是不大可能的，只能要求在厚壁與薄壁交界處避免有銳角，過(guò)渡要緩和，厚度應(yīng)沿著塑料流動(dòng)的方向逐漸減小。塑件壁厚一般在16mm范圍內(nèi)，常用值為23mm，通常隨塑料品種及塑件大小而定。表1-6所示為常用塑料件最小壁厚及推薦壁厚。表1-6 常用塑料件最小壁厚及推薦壁厚（mm）塑 料最 小 壁 厚小 型 塑 件中 型 塑 件大 型 塑 件聚酰胺（尼龍）0.450.751.62.43.2聚乙烯（pe）0.61.251.62.43.2聚苯乙烯（ps）0.751.251.63.25.4聚丙烯（pp）0.851.451.752.43.2abs0.751.251

27、.62.43.2聚碳酸脂（pc）0.951.82.334.5聚甲醛（pom）0.81.41.63.25.4圖1-2所示為合理與不合理的壁厚設(shè)計(jì)。合理合理不合理不合理圖1-2 合理與不合理的壁厚設(shè)計(jì)1.2.5 加強(qiáng)筋為了確保塑料制品的強(qiáng)度和剛性，又不致使塑件的壁增厚，可在塑件的適當(dāng)部位設(shè)置加強(qiáng)筋，它還可以避免塑件的變形，在某些情況下，加強(qiáng)筋還可以改善塑件成型中的塑料流動(dòng)情況。圖1-3（a）所示為加強(qiáng)筋厚度與壁厚相等時(shí)，則加強(qiáng)筋的根圓面積將增加50%，導(dǎo)致底部產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。圖1-3（b）所示為加強(qiáng)筋的厚度是壁厚的一半時(shí)，則加強(qiáng)筋根圓面積約增加20%，才不致于產(chǎn)生縮孔。為了增加塑件的強(qiáng)度和剛性，寧可

28、增加加強(qiáng)筋的數(shù)量，而不要增加其壁厚，但應(yīng)注意加強(qiáng)筋之間的間距應(yīng)取壁厚的2倍以上，如不得已時(shí)，加強(qiáng)筋的厚度也不能大于壁厚的50%80%。凹陷 （a）（b）圖1-3 加強(qiáng)筋與凹陷的關(guān)系對(duì)于空心塑件，加強(qiáng)筋的端面不應(yīng)與塑件的支承面相平齊，它比支承面至少應(yīng)低0.5mm，如圖1-4所示。0.5mm圖1-4 加強(qiáng)筋與塑件支承面1.2.6 圓角塑件除使用時(shí)一定要求有尖角及因模具結(jié)構(gòu)關(guān)系不能有圓角外，其余接合面都要求以圓角過(guò)渡。這樣可以避免尖角產(chǎn)生應(yīng)力集中，而造成產(chǎn)品轉(zhuǎn)角處破裂和變形，并有利于塑料的流動(dòng)填充模腔及塑件的頂出，同時(shí)改善塑件的外觀，增加模具的強(qiáng)度及壽命。一般在塑件尖角處增加半徑為0.30.5mm的圓角就能大大提高塑件的強(qiáng)度。圖1-5所示為合理與不合理的圓角設(shè)計(jì)。（a）不合理 （b）合理圖1-5 合理與不合理的圓角設(shè)計(jì)1.2.7 孔塑件上一般都有通孔、盲孔、自攻螺釘孔和形狀復(fù)雜的孔等。這些孔的周邊易產(chǎn)生熔接痕，同時(shí)降低了塑件的強(qiáng)度，因此在塑件