模具培训资料——塑料制品的工艺性

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设计塑料制品的基本原则
, C; s" x9 Y% j设计塑料制品的基本原则有下述三条： （1）、在保证使用、性能（如机械强度、电性能、耐化学腐蚀、形状稳定、耐温、吸水性等）的前提下，力求塑料制品结构简单、壁厚均匀、使用方便。 （2）、设计制品时应尽量考虑机构合理，便于模具制造和成型工艺的实施，用最简单的工艺和设备来完成制品的成型过程。 （3）、高效率、低消耗、尽量减少制品成型后的辅助工作量，并且避免成型后的机械加工。
塑料制品的具体工艺要求
! I4 D. ]7 G3 R  O& k（一）、塑料制品的尺寸精度和表面粗糙度
塑料制品的尺寸精度是受各方面因素影响的，其主要的因素是塑料的收缩率和模具的制造误差。
9 P/ ]' s+ V7 S. W: c6 n9 D- x- [影响塑料制品尺寸精度的因素有下述几个方面 1、 成型材料
塑料本身的收缩率范围与塑料的品种、生产厂有关。塑料本身的收缩范围大，含水分与挥发物、保存不当等都会影响收缩的不稳定。 2、 成型条件
8 i4 V  {& ^1 q* f  G2 u+ x+ l成型的三大要素（压力、时间、温度）确定不当，将直接影响其收缩率。例如注塑压力高时，塑件收缩小。模具温度均匀恒定，有利于制品收缩率的稳定。 3、 塑料制品的形状
) @3 x4 E: u: ^1 l# }# {$ g$ q; Y塑料制品的壁厚、几何形状、会影响成型收缩率。脱模斜度的大小则直接影响尺寸精度
4、 模具结构
' d5 @) }3 b- i$ m; M4 J- R% H浇口的尺寸（大则收缩小，小则收缩大），料流动方向（与料流方向平行则收缩大，垂直方向则收缩小），分型面的选择（由于飞边的产生而造成的误差），以及模具的磨损而产生的误差等。 （二）、脱模斜度
由于塑料冷却厚要产生收缩，使注塑件包住模具型芯或型腔中的凸出部分，为了便
& j* X$ X+ o3 F: @: I" a% v于脱模，并防止塑件表面在脱模时被拉伤、擦毛等情况，故在设计塑件时一定要考虑有足够的脱模斜度。
一般情况下脱模斜度为1度到1度30分比较合适，按实际需要也可以取30分。但
) u0 ]# q. \5 T脱模斜度的取法，往往按实际需要或在塑件的尺寸精度范围内选取，如对塑件没有妨碍时，脱模斜度在许可范围内可取大些。 （三）、壁厚及其均匀性
8 v4 A) c# w- T( K. F塑料的成型工艺，对塑件壁厚尺寸有一定的限制，二塑件根据使用要求又必须有足
) J, J3 U; B/ m! C* ~2 r" W4 R够的强度。因此，合理的选择塑件壁厚时很重要的。
  q$ E6 l: _: d7 M5 s% f塑件的壁厚过大，给工艺带来一定的困难，如延长成型时间（硬化时间或冷却时间），
对提高生产效率不利，容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷；塑件壁厚过小，则熔融塑料在模具型腔中的流动阻力就大，尤其是形状复杂或大型塑件，成型困难，同时因为壁过薄，塑件强度也比较差。
( x3 G5 E/ f$ n$ J. Z: R" Y; h5 S塑件应具有一定的厚度，才能保持足够的强度和刚度，即使塑件强度要求不高，也
0 G/ }; ?& g4 [9 ?+ X6 Q+ D+ S' d要考虑塑件在成型过程中能承受足够的脱模力，并能取得完整的塑件。
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# ~- I; @, u* r" C8 v; v9 x7 V5 @（四）、加强筋
为了确保塑料制品的强度和刚性，又不致使塑件的壁增厚，可在塑件的适当部位设
  c3 [) x$ p( @, P置加强筋，它还可以避免塑件的变形，加强筋还可以改善塑件成型中的塑料流动情况。
加强筋的厚度与壁厚相等时，则加强筋的根圆面积将增加50%，导致低部产生缩孔
! g, e+ H1 t# B6 b6 h& O现象。当加强筋厚度为壁厚的一半时，则加强筋的根圆面积约增加20%，才不至于产生缩孔。为了增加其塑件的强度和刚性，宁可增加加强筋的数量，而不要增加其壁厚，但应注意加强筋之间的距离应取壁厚的2倍以上为好，加强筋的厚度也不能大于壁厚的50—80%。 （五）、圆角
塑件除使用上一定要求尖角及因模具结构关系不能有圆角外，其余所有接合面都应
9 k( @% ^& x2 i/ S' u8 |' k该有圆弧过渡，这样可以避免因为应力集中而引起的变形和裂纹，并能使塑料在行腔获得畅流，改善塑件外观；同时在顶出塑件时，因提高了强度，而不使塑件损坏。一般半径为0.3—0.5mm的圆角就能大大提高塑件的强度。 （六）、孔
注塑件上一般都会有孔，孔的周边容易产生熔接痕，同时降低了塑见的强度，因此
1 P4 E! t# i! M2 T( A! Z我们在设计塑件时，应该注意下列几点：
1、 孔与孔之间的距离，孔与塑件边缘之间的距离
, O4 `3 w1 ]5 t- z: M5 |（1）、孔与孔之间的距离，一般应该取孔径的2倍以上。 （2）、孔与塑件边缘的距离，一般应取孔径的3倍以上，如塑件设计的限制或作为固定孔用，则可在孔的边缘用凸台来加强。
塑料模具的结构型式
) h. \/ K9 N9 ]6 D# U. ^塑料模具的组成零件
模具是塑件成型的主要工具，它的结构型式很多，但归纳起来，模具的组成零件不外乎两大类型： （一） 成型零件
2 t3 S4 Y, G. _* M成型零件式直接与塑料全部接触或部分接触的零件，可决定塑件内外的几何形状，
/ n7 a# ^; h4 c: M也是模具的主要部分。如定模（型腔）、动模（镶件）、型芯、各种形状的小镶件等。  （二）、结构零件
0 ^: D1 \6 m8 i  z1 l( X        结构零件一般不与塑料接触，在模具中起定位、导向，安装、装配等作用。如导柱、导套、定位销、固定板、支撑板、底版、主流道衬套、分流器。
8 `* y/ a: c4 F0 d& ^; f5 B" I3 {        模具的结构形式随塑料的类型、塑件的结构、塑件产量、成型方法和使用设备不一样而有所区别。
' O. C' Q' o, [4 Q, B热塑性塑料模具
& Z7 T! ?  z* W0 B! z注射模是热塑性塑料模具中常用的一种，它具有生产效率高、劳动强度低、模具寿命长，并可成型形状较为复杂的塑件等优点。
$ C" ?1 X5 U/ H; g1 u/ v1 |8 D分型面选择的要点
分型面的选择是一个比较复杂的问题，因为它受到塑件的形状、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、镶件位置及其形状、塑件在模具内的成型位置、顶出方法、浇注系统的设计、模具排气、模具制造及操作等各种因素的影响。综合比较，从几个方案中找出一个比较合理的方案。
2 Q) X5 c. p- s通常在选择分型面时，应考虑以下几个要点。  

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（一）留模方式
" _% ~1 [2 t/ |' e$ d& i7 u   为了便于塑件脱模，应使塑件在开模时尽可能留在动模部分。因为塑件的顶出结 构通常都设置在动模部分，尤其时自动化生产所用的模具，正确处理塑件的留模问题更显得重要。
   当塑件外形简单，但内形有较多的孔后复杂孔时，塑件成型收缩后必然留在型心上，此时，型腔可设在定模上，开模后即可用推板顶出塑件。    (二) 模具制造
% a& U8 I: V1 w. V0 D        分型面应使模具分割成便于加工的部件，以减少机械加工的困难，能确保模具机械
加工的容易。
- x( m/ ]# |0 q. N4 P辅助结构选择的要点
辅助结构时一个比较复杂的问题，因为它受到塑件的形状、尺寸、空间、顶出机构
  r$ I$ n" M' i5 b, ^, H等多方面因素而影响。
2 L0 N. d* I" G2 X: d( q以下为典型辅助结构：
（一） 滑块方式（一般采用在塑件的外形结构）
为使塑件达到设计效果而选择滑块辅助结构时，对滑块的分模位置及模具强度，行程空间的确认。
' G/ H) B' D/ `. _（二） 斜顶方式（一般采用在塑件内形结构）
选择斜顶辅助结构时，对塑件空间的范围较为重要，在确保斜顶强度的前提下，对塑件形状产生的到扣距离极其所留有的空间来选择斜顶的角度，一般斜顶角度不大于5度，故对塑件空间的重要性。
塑件材料与模具材料选择
        随着塑料已经渗透到人们生活和生产的各个领域中，故塑件对塑料选择时极其关键的，相对应塑件成型模具的用材也随塑料的选择而选择，以下为常用的几种塑料与用才对照：   （一）、透明塑胶料的模具用才应选择高硬度、抗腐蚀、易高抛光的钢材，如：NAK80、2711、S136等。   （二）、含腐蚀性塑胶料的模具用材应选择抗腐蚀、热硬性能好的不锈钢材，如：S136、M310、2316等。   （三）、普通性塑胶料的模具用材一般选择易加工、易抛光、预硬性的钢材，如：2738、P20、718。
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