1、塑料件設計基礎,課程目標,課程結束時，您將能夠：了解影響塑料設計的兩大重要因素 掌握掌握塑料件基本的設計技巧 了解特殊成型方式－氣體輔助、雙料注塑成型,講解內容,一、塑料材料基本性能二、塑料件設計概述：1. 出模方向2. 產品斜度設計3. 零件壁厚設計4. 孔 & 洞的設計5. 柱位的設計6. 倒扣的設計7. 筋位的設計8. 圓角的設計三、特殊成型方式－氣體輔助、雙料注塑成型,塑料

2、材料基本性能,塑料材料的基本性能,塑料的分類,—— 在受熱或其它條件下能固化成不熔不溶性物質的塑料 ，其分子結構最終為體型結構。（變化過程不可逆）,—— 指在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料，其分子結構是線型或支鏈線型結構。(變化過程可逆),熱塑性塑料,熱固性塑料,塑料的分子結構,a—線狀 b—支鏈狀 c—體型狀,a b

3、 c,熱塑性塑料的最主要的兩大特性,二：收縮性塑件從模具中取出冷卻到室溫后，塑件的各部分尺寸都比原來在模具中的尺寸有所縮小。,一：流動性塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力。,主要影響塑料件的壁厚、大小,塑料的尺寸精度、壁厚、變形程度、外觀狀況及筋位形式 ….,塑料的流動性分析,材料流長比率,塑料的流動性分析,表示三種不同材料在相同條件下的流動距離。,PP 白

4、PS 紅 ABS 黑,推薦的產品壁厚,對于座椅上的塑料件，產品壁厚可以選用綠色區(qū)域內的壁厚,塑料收縮率,塑料件設計概述,步驟1,步驟2,拔模,步驟3,抽殼,步驟4,打孔,步驟5,增加柱位,步驟6,增加卡扣,步驟7,增加筋位,步驟8,增加圓角,1、塑料件出模方向,設計需要注意的問題,一：分型線概念 分型線就是產品在出模方向上的最大投影邊界；二：目的：確定塑料件結構形式，如加強筋、卡扣、柱位、孔等結

5、構方向和相關成型工藝的方式。,見實例,2、產品的脫模斜度篇－－斜度實例一,,,,,,,a°,圖上：塑料件在模具中的狀態(tài),,,斜度說明,,,,,,a°,上斜面,下斜面,,,,,,,,,一：上斜度的作用1.便于產品從定模脫出；2.足夠的斜度便于產品表面修飾；二：下斜面的作用：1.便于產品從動模脫出；2.防止表面出現(xiàn)頂白，或內機構拉白、脫傷等缺陷；,注：兩斜面的斜度可以相同也可以不同,斜度實例二,,,,,本應產品

6、外觀效果相同，但實際上產品表面效果存在差異原因：產品的斜度不同，從而改變了皮紋狀態(tài)。,存在差異,斜度推薦,注：1.有噴漆、電鍍要求的皮紋件，斜度要在原有的情況下加大1度； 2.具體的斜度大小，以客戶提供數(shù)據(jù)為準；,3、產品的壁厚篇,最理想狀態(tài)：壁厚在任何一個地方都是均一的厚度；,不好,好,壁厚不均會產生的問題,,實際：滿足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無可避免。問題： 直接現(xiàn)象：造成壁厚變化； 間接

7、現(xiàn)象：易產生因冷卻速度不同、亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面質量問題；解決方案： 由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應盡可能順滑。,設計解決方案一,階梯型過度（設計差）,錐形型過度（較好）,逐漸型過度（最好）,產品壁厚的過度方式一,設計解決方案二,A：制件初始設計方案 厚壁結構 壁厚不均 內外拐角尖銳,B：改進的設計方案 薄壁結構 壁厚均勻 采用內外圓角,設計解決

8、方案三,設計解決方案四,設計解決方案五,可能產生凹陷和間隙的凸臺結構,設計解決方案五,,,1,,,,3,2,1.用增加筋位將凸臺連接到壁上 2.將厚壁處掏空3.筋位支撐的獨立式凸臺,4、結構孔、洞篇,在塑料件設計上開孔目的：1.使其和其它部件相接合2.增加產品功能上的組合,,,,,盲孔,通孔,臺階孔,盲孔的設計方式,模具成型：盲孔的是靠模具上的鑲針形成。易產生問題：易被溶融的塑料使鑲針彎曲變形，

9、形成盲孔出現(xiàn)橢圓的形狀，所以鑲針的長度不能過長。推薦：盲孔的深度只限于直徑的兩倍。,事例,事由：安裝卡簧的塑料槽斷裂原因：塑料卡槽注塑時變彎，在裝入卡簧后，應力過大，導致塑料槽斷裂。,解決辦法：加寬塑料槽尺寸，邊緣增加圓角，取消過多的應力。,通孔的設計方式,不好,較好,,,成型時不易產生飛邊,側孔的設計方式,原因：一：不好是因為，此種設計需要出側抽二：好的原因，成功的避免了側向抽芯機構,不好,好,好,好,內側孔的設計方式,內側抽

10、設計推薦：邊緣壁厚最好大于6mm原因：防止在模具中機構無法實現(xiàn)；,,側孔抽芯模具實例,5、柱位篇,柱位作用：一般用以裝配產品、隔開物件及支撐承托其他零件之用。,柱位的設計方式一,支柱使用方法：盡量不要單獨使用，應盡量連接至外壁或與加強筋一同使 用，斜筋是可以加強支柱的強度。注意：筋位高度一定要低于裝配的柱位面的高度，以防止出現(xiàn)裝配問題。,柱位的設計方式二,柱位不宜太高，對于目前我公司的情況，一般以50mm以下為宜。,,,,,,小于5

11、0mm,柱位的設計方式三,一般PP材料的設計：t=0.3-0.4T,0.3-0.4T,0.3-0.4T,柱位的設計方式四-自攻螺釘,,,防止柱位收縮的方式一,一：產品表面增加壁厚,逐漸過渡,此種方法是最為常見的減少收縮的方式二：產品表面減薄的形式，開防縮槽；,防止柱位收縮的方式二,普通的設計方式,,優(yōu)化的設計方式,此種方式多用于表面要求較高的零件,6、倒扣篇,內抽,外抽,,,倒扣篇 －外抽,外抽要求:一：側抽方向盡量保證一致；二：

12、預設好側抽的分型位子，以免影響產品外觀；三：可以不考慮側抽的長度；,倒扣篇－內抽,內抽機構的運動原理,,,,,運動行程 S,,,,α°,,,,,產品倒扣量 X,斜頂運動的橫向距離: X+2~3=S*tg α°,內抽機構的運動原理,內抽產品設計,對于一般的結構,一般我們后面要預留的距離L=2X+5～10mm,7、加強筋篇,一種可減少壁厚并能增加剛性的有效方法,十字筋結構應用,推薦：十字筋結構是最好的，因為它能應付

13、不同的負荷的變化，可以確保在整個制品上的應力均勻分布。,,,,圓形筋結構的應用,在塑料設計中，圓形筋位與十字筋結構相配合，能夠承受很強的負荷。,,,嵌件邊緣加強筋的布置,筋的特殊應用－定位,對于一些產品，可以采用筋定位的形式,,,筋位設計時需要注意的內容一,,,,正常的安裝狀態(tài),由于筋位突起，不能正常安裝,問題：對手件安裝出現(xiàn)問題解決辦法：設計時，非裝配的筋位，要低于裝配面至少0.5mm。,,,筋位設計時需要注意的內容二,注意：在筋位

14、交叉處易形成材料的積聚。解決辦法：1.可以將節(jié)點中心挖空,以防止產生問題。 2.將交叉處的距離拉開，防止積聚。 3.加強筋的厚度最好保證在小于：0.4T(T為產品的壁厚),,,,8、圓角篇,在設計上直角情況要盡量避免。一：產品直角的地方部位，經常會引致應力集中使抗撞擊強度降低。二：直角邊容易給使用者帶來損傷。推薦：內側圓角的半徑最小應為壁厚的25%，最好0.

15、5mm以上； 外側則最小圓角不低于0.5mm，在允許情況下“越大越好”；,內圓角建議使用,不建議使用,圓角實例,更改前,更改后,,,,,產品的直邊容易給使用者帶來傷害,氣體輔助成型篇,－－特殊成型方式 一,氣體輔助成型篇,氣體輔助成型工藝給塑料件的設計和制造提供了更大的余地。優(yōu)點：壁厚可以更厚 剛性更強 幾乎無內應力 表面無凹陷,氣輔設計原理,圓形截面,

16、,,設計要點：制品截面最好是接近圓形，避免尖角,采用大的圓角過渡，避免熔體在角部產生堆積。,,,,,,,不合理,合理,,此處尖點,,采用圓角過渡,矩形截面,,,,,,,h,,,,,b,,,,,,,不合理,合理,設計要點：采用矩形截面時,氣道通常為橢圓形。為保證氣體穿透的均勻性,應滿足b≤(3～5)h,一般氣輔成型產品的設計,注意：一：氣道與制品壁接觸處不要采用圓角過渡；二：在氣道與產品壁厚間開設防縮槽,東風汽車 3136左右前門雜物

17、袋,前格柵,雙色注塑成型篇,－－特殊成型方式二,雙色注塑產品,雙色注塑機,產品設計要求,在設計產品前，需注意：一：雙色注塑實際是兩種不同材料的注塑；要求：材料間本身熔融的溫度特性一定要有差異；二：封膠段：就是阻止塑料流體流出型腔外的部位； 模具上的封膠部位的公差一般在0.02mm左右，在雙色注塑的情況下，塑料的一部分就要承擔普通模具封膠的功能。三：兩種材料相接部位要有很好的融合；,產品設計要求,不好原因：一：藍