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内容简介:. 1 . 掌握塑件的尺寸精度和表面粗糙度;. 2 . 掌握塑件的结构设计(脱模斜度、加强筋、圆角设计、支承面及凸台)。. 重点难点:. 会分析产品的工艺性能. 第四章 塑料成型制件的工艺性. 第四章 塑料成型制件的工艺性. 4.1 塑料材料的选择 4.2 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 4.3 塑件的几何形状. 塑件的工艺性 ——. 是塑件对成型加工的适应性. 塑件 工艺性设计包括 : 塑料材料选择 、 尺寸精度 和 表面粗糙度 、 塑件结构.
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内容简介: 1.掌握塑件的尺寸精度和表面粗糙度; 2.掌握塑件的结构设计(脱模斜度、加强筋、圆角设计、支承面及凸台)。 重点难点: 会分析产品的工艺性能 第四章 塑料成型制件的工艺性
第四章 塑料成型制件的工艺性 4.1 塑料材料的选择 4.2 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 4.3 塑件的几何形状
塑件的工艺性 —— 是塑件对成型加工的适应性 塑件工艺性设计包括 :塑料材料选择、尺寸精度和表面粗糙度、塑件结构 塑件工艺性设计的特点:应当满足使用性能和成形工艺的要求,力求做到结构合理、造型美观、便于制造。 第四章 塑料成型制件的工艺性
塑料的选材包括:选定塑料基体聚合物(树脂)种类、塑料具体牌号、添加剂种类与用量等塑料的选材包括:选定塑料基体聚合物(树脂)种类、塑料具体牌号、添加剂种类与用量等 塑料原料选择方法: 使用环境(不同的温度、湿度及介质条件、不同的受力类型选择不同的塑料) 使用对象(根据国别、地区、民族和具体使用者的不同选材 ) 按用途进行分类 (按应用领域 、功能 ) 4.1 塑料材料的选择(分析)
4.2.1.塑件的尺寸 塑件的尺寸—— 指塑件的总体尺寸 塑件的尺寸受下面两个因素影响: 塑料的流动性(大而薄的塑件充模困难) 设备的工作能力(注射量、锁模力、工作台面) 4.2 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
4.2.2塑件的精度 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度,即所获塑件尺寸的准确度。 影响塑件尺寸精度的因素: 模具的制造精度、磨损程度和安装误差 塑料收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化 塑件成型后的时效变化 4.2 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
4.2.2塑件的精度 尺寸精度的确定: 模塑件公差代号为MT (表) MT1级精度最高(一般不采用) MT7级精度最低 会根据教材表(常用材料模塑件精度等级的选用)选择塑件公差等级 4.2 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
4.2.2塑件的精度 尺寸精度的确定: 对于塑件上孔的公差可采用基准孔,可取表中数值冠以(+)号。 对于塑件上轴的公差可采用基准轴,可取表中数值冠以(-)号。 一般配合部分尺寸精度高于非配合部分尺寸精度。 模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2-3级。 4.2 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
4.2.3塑件的表面质量 表面粗糙度、光亮程度 色彩均匀性 表面质量 表面缺陷:缩孔、凹陷 推杆痕迹 对拼缝、熔接痕、毛刺等 4.2 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度
4.2 塑件的尺寸、精度和表面粗糙度 4.2.3塑件的表面质量 • 一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高 1~2级 • 透明制品型腔和型芯粗糙度一致 • 非透明制品的隐蔽面可取较大粗糙度,即型芯表面相对型腔表面略为粗糙
4.3.1表面形状 塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型 4.3 塑件的几何形状
4.3.1表面形状 塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型 4.3 塑件的几何形状
4.3 塑件的几何形状 4.3.1表面形状 塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型 侧孔件成型模具开模示意 侧凹件成型模具开模示意
4.3.1表面形状 4.3 塑件的几何形状
4.3.2 脱模斜度 为了便于塑件脱模,防止脱模时擦伤塑件,必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度α,在模具上称为脱模斜度。 脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率,一般取30 ′~1°30′。 4.3 塑件的几何形状
4.3.2脱模斜度 脱模斜度方向 外形以大端为基准,斜度由缩小方向取得 内形以小端为基准,斜度由扩大方向取得 4.3 塑件的几何形状
4.3.2脱模斜度 脱模斜度表示方法: 4.3 塑件的几何形状
4.3.2 脱模斜度 脱模斜度设计要点: 塑件精度高,采用较小脱模斜度 尺寸高的塑件,采用较小脱模斜度 塑件形状复杂不易脱模,选用较大斜度 收缩率大,斜度加大 增强塑料采用较大的脱模斜度 4.3 塑件的几何形状
4.3 塑件的几何形状 4.3.2 脱模斜度 塑件侧面带文字、图案时,脱模斜度取10°~15° 塑件侧面带花纹时,脱模斜度取4°~6°
4.3.2 脱模斜度 脱模斜度设计要点: 含润滑剂的塑料采用较小脱模斜度 从留模方位考虑: 留在型芯,内表面脱模斜度﹤外表面 留在型腔,外表面脱模斜度﹤内表面 4.3.3 塑件的壁厚 壁厚过小 强度及刚度不足,塑料流动困难 壁厚过大 原料浪费,冷却时间长,易产生缺陷 4.3 塑件的几何形状
4.3.3 塑件的壁厚 塑件壁厚设计原则: 满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚 能承受推出机构等的冲击和振动 制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度 保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚 满足成型时熔体充模所需的壁厚 厚薄适中 均匀壁厚 4.3 塑件的几何形状
4.3.3 塑件的壁厚 改善壁厚典型实例: 4.3 塑件的几何形状
4.3 塑件的几何形状 4.3.3 塑件的壁厚 改善壁厚典型实例
4.3 塑件的几何形状 4.3.3 塑件的壁厚 改善壁厚典型实例
4.3 塑件的几何形状 4.3.3塑件的壁厚 掩饰缩痕的设计
4.3.3 塑件的壁厚 改善壁厚练习: 4.3 塑件的几何形状
加强筋的底部与壁连接应圆弧过渡,以防外力作用时,产生应力集中而被破坏。加强筋的底部与壁连接应圆弧过渡,以防外力作用时,产生应力集中而被破坏。 4.3 塑件的几何形状 4.3.4加强筋及其他增强结构 ⑴加强筋的作用: 它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。 ⑵加强筋设计要点:
4.3 塑件的几何形状 4.3.4加强筋及其他增强结构 • 加强筋的设置方向应与受力方向一致,并尽可能与熔体流动方向一致。 • 同一面上,如果设置多根加强筋,其分布排列应互相错开,以减少收缩不均引起的变形。 不合理 合理
4.3 塑件的几何形状 4.3.4加强筋及其他增强结构 • 筋的设置妨碍了塑料收缩,会造成塑件内应力并引起塑件翘曲 筋的方向应不妨碍塑料收缩
4.3 塑件的几何形状 4.3.4加强筋及其他增强结构 ⑵加强筋设计要点: 加强筋厚度小于壁厚 加强筋与支承面间留有间隙
4.3 塑件的几何形状 4.3.4加强筋及其他增强结构 布置加强筋时,应避免或减少塑料的局部集中 一些加强筋会引起塑件局部凹陷,可修饰和隐藏
4.3 塑件的几何形状 4.3.4加强筋及其他增强结构 ⑵加强筋设计要点:
4.3 塑件的几何形状 4.3.4加强筋及其他增强结构
4.3、塑件的几何形状 4.3.4加强筋及其他增强结构
4.3.5 圆角 在满足使用要求的前提下,制件的所有的转角尽可能设计成圆角,或者用圆弧过渡。 ⑴圆角的作用: 圆角可避免应力集中,提高制件强度 圆角可有利于充模和脱模 圆角有利于模具制造,提高模具强度 4.3 塑件的几何形状
4.3 塑件的几何形状 4.3.5 圆角 R0.5就能使应力集中明显减小
4.3.5 圆角 ⑵圆角的确定: 内壁圆角半径应为壁厚的一半 壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚确定内、外圆角半径 外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍 一般圆角半径不应小于0.5mm 理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上 4.3 塑件的几何形状
4.3.6 塑件的支承面 通常塑件一般不以整个平面作为支承面,而是以底脚或边框为支承面。 4.3 塑件的几何形状
4.3.6 塑件的支承面 支承面结构形式 4.3 塑件的几何形状
4.3.7 塑件的凸台与角撑 是用来增强孔或装配附件、或为塑件提供支撑的截锥台或支撑块 凸台 —— 凸台设计要点: 凸台一般应位于边角部位 其几何尺寸应小 其高度不应超过直径的两倍 4.3 塑件的几何形状
4.3.7 塑件的凸台与角撑 凸台设计实例 4.3 塑件的几何形状
4.3.7 塑件的凸台与角撑 塑件上边角或凸台的支撑部分 T——制品壁厚 D=T C=2T A=0.8T B=2A 角撑 —— 4.3 塑件的几何形状
4.3.8 塑件上的孔(槽) ⑴塑件的孔三种成型加工方法: 直接模塑出来 模塑成盲孔再钻孔通 塑件成型后再钻孔 ⑵常见孔的设计要求: 模塑通孔要求长径比(长度与孔径的比值)要小些 4.3 塑件的几何形状
4.3.8塑件上的孔(槽) ⑵常见孔的设计要求: 盲孔的深度: h ﹤(3~5)d d﹤1.5mm时, h ﹤3d 紧固用的孔和其它受力的孔,应设凸台予以加强。 当通孔孔径﹤1.5mm,由于型芯易弯曲折断,不适于模塑成型。 4.3 塑件的几何形状
4.3.8 塑件上的孔(槽) 异形孔设计实例 4.3 塑件的几何形状
4.3 塑件的几何形状 4.3.9 塑件上的螺纹 1、塑件上螺纹成型方法 • 模具成型 • 机械加工制作 • 在塑件内部镶嵌金属螺纹构件。 2、模塑螺纹的性能特点: • 模塑螺纹强度较差,一般宜设计为粗牙螺纹。 • 模塑螺纹精度不高,一般低于GB3级
4.3 塑件的几何形状 4.3.9 塑件上的螺纹 整圆螺纹:由完整的螺纹型腔或螺纹型腔或螺纹型芯成型出来,表面光滑无痕,塑件脱离模具时,模具螺纹成型零件需做旋转脱离动作; 对拼螺纹:由两瓣螺纹型成型的,塑件表面在两瓣型腔拼合初呈现出一道线痕(分型线),两瓣型腔分离塑件即可脱出模具; 间断螺纹:螺纹在周向上断离为几截,有断为两截、三截、四截等。内螺纹断为两截时,用内侧抽芯机构可快速完成塑件脱模动作。 将外螺纹断为若干截的目的主要是为了减少螺纹副间的结合面,提高旋合性。 模塑螺纹类型
4.3 塑件的几何形状 4.3.9 塑件上的螺纹 螺纹起止端不能设计退刀槽,也不宜用过渡锥面结构。这一点与金属螺纹件的要求不同。模塑螺纹起止端应设计为圆台即圆柱结构,以提高该处螺纹强度并使得模具结构简单 。 不能使螺纹延伸到制品的表面,否则会出现毛刺和锐边,至少留有0.2~0.8mm的平直部分。