模具培训资料——塑料制品的工艺性

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1 a, M4 D- q( u1 l6 u( Q* z2 @设计塑料制品的基本原则
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。
/ S) J/ w! V  Y4 y! h, a# e  }塑料制品的具体工艺要求
" ^# {: ]; T2 d  H' B（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。
  _$ N. X5 P+ W, L1 r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
# l9 _* r2 n1 f  {6 z% [* ?  g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
1 q" [$ }  p3 P1 \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
0 d- W, w) @* r+ m3 v' 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
( F) c2 |! U, v/ R% J4、 模具结构
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
$ [) \: I" \% J) e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
8 J5 E" T/ W6 w6 u% \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
- C' d  N: r* P1 z& v& k4 }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
够的强度。因此，合理的选择塑件壁厚时很重要的。
* Q0 f7 O+ _1 w6 L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），
& ~5 k9 e! O1 J! M  R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。
$ J8 |* I6 h0 h. E: ^: C+ E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。

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（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
7 E, h% ]7 |" r5 N0 b9 l7 a5 m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。
* w9 u! z( |2 m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
3 e' ^, o. M3 o1 G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
, @" j/ h5 D! ?! u( F1 }& k* P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
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
（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
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
" Q2 m4 y5 ^3 ]9 k: d/ [7 P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，
1 Y. B# a9 v7 D8 q' g' A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
: h& L6 J0 A+ Y2 n: g% `        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。
热塑性塑料模具
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。
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。
3 i; e( ^+ Z2 C  {5 E: D, l通常在选择分型面时，应考虑以下几个要点。  
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1 ]7 e1 V/ k! n! S3 M（一）留模方式
   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
/ S& \$ [; r% \3 |( R        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。
辅助结构选择的要点
4 M+ w2 v$ {8 X$ b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
- W+ F6 `. _' i$ [  Y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）
! E! ^4 q4 z: U! f" P6 M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。
（二） 斜顶方式（一般采用在塑件内形结构）
9 G# ]) x  a+ L! ?6 [/ j2 p4 M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。
2 C& R6 V* ^: Y0 J' i塑件材料与模具材料选择
, Y9 }9 z" c  k  l$ t, f, B        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。