塑料制品幾何形狀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-課件

第六章塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1塑料制品設(shè)計(jì)塑料制品設(shè)計(jì)原則:⑴在滿足使用要求和性能的前提下，力求塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壁厚均勻、連接可靠、安裝和使用方便。⑵應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)合理，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)完成產(chǎn)品的成型加工。⑶產(chǎn)品要求外觀美觀，既滿足外觀又結(jié)構(gòu)合理。⑷高效率、低消耗，盡量減少產(chǎn)品成型前后的輔助工作量，并避免成型后的二次機(jī)械加工。

6.5

塑料制品設(shè)計(jì)原則1.脫模斜度設(shè)計(jì)2.壁厚設(shè)計(jì)3.加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)4.支承面的設(shè)計(jì)5.圓角的設(shè)計(jì)6.孔的設(shè)計(jì)6.5.1

塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要素

當(dāng)塑料制品成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑料制品外形較復(fù)雜時(shí)，塑料制品的多個(gè)面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大。為防止脫模時(shí)塑料制品的表面被擦傷和推頂變形，需設(shè)脫模斜度。如圖3-1一般來(lái)說(shuō)，塑料制品高度在25mm以下者可不考慮脫模斜度。但是，如果塑料制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即使脫模高度僅幾毫米，也必須認(rèn)真設(shè)計(jì)脫模斜度。設(shè)計(jì)者應(yīng)養(yǎng)成做脫模斜度的習(xí)慣。

1.脫模斜度設(shè)計(jì)圖３-1塑料制品脫模斜度

⑴熱塑性塑料件脫模斜度取0.5°-3.0°。熱固性酚醛壓塑料制品取0.5°-1.0°。⑵塑料制品內(nèi)孔的脫模斜度以小端為準(zhǔn)，符合圖樣要求，斜度由擴(kuò)大方向得到；外形以大端為準(zhǔn)，符合圖樣要求，斜度由縮小方向得到。⑶塑料收縮率大，塑料制品壁厚大則脫模斜度取大些。⑷對(duì)塑料制品高度或深度較大的尺寸，應(yīng)取較小的脫模斜度。

脫模斜度的選擇原則：1.

脫模斜度設(shè)計(jì)塑料制品的最小壁厚應(yīng)滿足的條件：（1）應(yīng)滿足塑件在裝配、運(yùn)輸以及使用時(shí)的強(qiáng)度要求。（2）充分考慮在成型過(guò)程中塑料的流動(dòng)性，保證薄壁和棱邊部分也能充滿。。（3）塑件能承受足夠的脫模力，不至于在塑件脫模時(shí)損壞塑件。塑料制品壁厚過(guò)小，則塑料充模流動(dòng)的阻力很大，對(duì)于形狀復(fù)雜或大型塑料制品成型較困難。塑料制品壁厚過(guò)大，則不但浪費(fèi)塑料原料，而且還給成型帶來(lái)困難，尤其降低了塑料制品的生產(chǎn)率，還給塑料制品帶來(lái)內(nèi)部氣孔、外部凹陷等缺陷。所以正確設(shè)計(jì)塑料制品的壁厚非常重要。壁厚取值應(yīng)當(dāng)合理。2.

壁厚設(shè)計(jì)

熱塑性塑料制品的厚度一般在2-4mm之間,熱固性塑料制品的厚度一般在1-6mm。就設(shè)計(jì)原則來(lái)說(shuō)要求同一塑料制品各處的壁厚均勻一致，否則制品成型收縮不均，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致制品開(kāi)裂、變形。如圖3-2.

當(dāng)無(wú)法避免壁厚不均時(shí)，可做成傾斜的形狀,如圖3-3，使壁厚逐漸過(guò)渡?；蛘呤贡诤裣嗖钸^(guò)大的兩分別成型然后粘合成為制品。若需要有差別時(shí)，相鄰的壁厚比應(yīng)滿足以下要求：副壁厚：主壁厚≤1.5～22.

壁厚設(shè)計(jì)圖3-2塑料制品壁厚結(jié)構(gòu)圖3-3塑料制品壁厚結(jié)構(gòu)為了提高塑料制品的強(qiáng)度和防止塑料制品翹曲變形,常設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。如圖3-4

3.加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)圖3-4采用加強(qiáng)筋改善壁厚加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)原則：

⑴筋厚不應(yīng)大于壁厚，筋的形狀采用圓弧過(guò)渡，避免外力作用產(chǎn)生應(yīng)力集中而破壞結(jié)構(gòu)。

⑵加強(qiáng)筋不應(yīng)設(shè)置在大面積制品中央部位。當(dāng)設(shè)置較多加強(qiáng)筋時(shí)，分布排列應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)，應(yīng)避免或減少塑料局部集中，避免收縮不均而破裂。

⑶加強(qiáng)筋的高度不宜過(guò)高，否則會(huì)使筋部受力破壞，降低自身剛性。加強(qiáng)筋的最小厚度應(yīng)不小于0.6mm，以防止注塑不足。

圖3-73.加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)

當(dāng)塑料制品上有一面作為支承面來(lái)使用時(shí)，將該面設(shè)計(jì)為一個(gè)整面是不合理的，如圖3-9所示。因?yàn)槠桨鍫钤诔尚褪湛s后很容易翹曲變形，稍許不平都會(huì)影響良好的支承作用，故以邊框式或凸臺(tái)式(三點(diǎn)或四點(diǎn))結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料制品支承面。圖3-9加強(qiáng)筋與支承4.

支承面的設(shè)計(jì)

塑料制品除了必須要保留的尖角外，凡轉(zhuǎn)角處應(yīng)采用圓弧過(guò)渡。塑料制品設(shè)計(jì)成圓角的作用：

⑴避免產(chǎn)生應(yīng)力集中。⑵提高了塑料制品強(qiáng)度。⑶利于塑料的充模流動(dòng)。⑷塑料制品對(duì)應(yīng)模具型腔部位設(shè)計(jì)成圓角，可以使模具在淬火和使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開(kāi)裂，提高模具的堅(jiān)固性。5.

圓角的設(shè)計(jì)6.孔的設(shè)計(jì)圖3-14孔邊增厚加強(qiáng)孔的設(shè)計(jì)要求：⑴孔與孔、孔與邊壁之間應(yīng)保持足夠的距離，孔與孔的最小距離應(yīng)不小于壁厚的2倍，孔與邊壁之間最小距離應(yīng)不小于1.5～3mm（大孔取大值）。⑵固定用孔因承受較大負(fù)荷，可設(shè)計(jì)周邊增厚來(lái)加強(qiáng)。如圖3-14所示。⑶盡可能把孔設(shè)置在制件強(qiáng)度大、不易削弱制件強(qiáng)度的地方、避開(kāi)把孔設(shè)置在制件薄弱環(huán)節(jié)，