模具培训资料——塑料制品的工艺性

ugii

设计塑料制品的基本原则
: z; e2 _! j9 k, i8 l9 K8 k, c% F& T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。
3 f. m. ~- K8 n7 @3 [塑料制品的具体工艺要求
0 H% w/ I. h7 U（一）、塑料制品的尺寸精度和表面粗糙度
1 d, X5 `+ q$ P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。
5 C6 y1 I7 ?  W& k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
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
2 v& B) O6 h1 P8 p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
5 {0 b: C' \6 U3 a$ F2 q* N6 N" ?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
) O1 J/ V! M6 T; y6 l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
' H2 p- V" F* t' l8 G: I* Z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
% g. z. i$ Y$ G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
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
* @( X- o) `8 y; f6 O5 V4 i够的强度。因此，合理的选择塑件壁厚时很重要的。
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），
( Q; h* v* `1 `: j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。
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
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。
: ]# P# s: M$ r9 N  v; b$ K
) n3 _1 B7 o7 v  b! h! x- [" i3 v
5 d6 K1 {2 x7 S3 n7 L" Z& \
. R! k* V* R7 P/ @3 q9 D. |


（四）、加强筋
$ J1 \  d+ D2 K* q  ~8 }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
+ i/ O8 s7 b  m" r( X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。
% u6 v' K7 p7 q4 \0 G& e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
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
+ [4 n& N" S% g$ u7 d" i* ?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
# n! c; P. D# Q. @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
, I! ]6 f) J8 R0 u% z9 G  s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
我们在设计塑件时，应该注意下列几点：
( w2 E+ G! i8 t/ M1、 孔与孔之间的距离，孔与塑件边缘之间的距离
" v) A3 N, s( Z3 a（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。
" d7 ^& e! R( I* Z- x" M塑料模具的结构型式
塑料模具的组成零件
, q' y0 W- U5 n$ Z6 ]: U; q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
4 ?& d$ M5 O( \$ P: q) q% P6 }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，
' R  A0 k4 y/ 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
        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。
        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。
# {: ]6 A6 w1 u1 M4 J- F热塑性塑料模具
) Y8 B8 Y; E' A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。
4 _- o& _1 f1 S3 m9 c4 l/ ^分型面选择的要点
6 |" }- v, a* i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。
通常在选择分型面时，应考虑以下几个要点。  
. o4 ~: E3 R8 [# l3 L
! `7 H( A) Z  S4 Y0 H, K


/ n0 I4 U' q9 X* w
; i/ T5 l9 W* r' ]& }. ^+ I9 t
（一）留模方式
; X  H! C2 T2 D2 {3 m   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。
' b/ R+ J- D' o  I- g: S   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
        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
. i- [! }7 j# N加工的容易。
& Z/ g3 @. R8 s9 m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
* a4 G( X" t2 Q/ r9 C等多方面因素而影响。
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。
$ @! M, {( Y  q  J! B1 w（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
& f0 x4 j6 W+ Z        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。

% V) A* _& M+ j- s/ I5 u. M7 E* }' R