第二单元 塑料制品设计要点 与注塑工艺的关系主要内容： 1塑料制品设计的基本条件 2制品设计程序 3制品外观的设计 4塑料制品细部结构设计 5确保制品强度的设计 6防止变形的制品设计 7防止开裂的制品设计一、塑料制品设计的基本条件l（一）塑料制品设计的要求： 1、满足使用要求：功能、性能、外观、寿命。 2、满足加工要求：容易成型、原材料来源广。 3、满足运输要求。 4、成本低。对塑料制品设计者的要求：熟练掌握：机械制图、公差配合、工程力学、机械设计、塑料加工工艺、塑料成型模具、注塑机械等知识。（二）塑料制品的设计分四个阶段： 1、拟订设计方案：1）确定制品的功能和性能。2）选择合适的塑料材料。（加工性能、力学性能、热性能、物理、电学性 能）3）确定制品的加工方法。4）对塑件进行失效分析。（预测）2、外观设计、形体空间思维各种草图立体图。（外观造型，给人以美感）3、结构设计：功能结构（核心）：形状、尺寸、壁厚。工艺结构（前提）：质量、生产率、成本。4、生产准备和定型：与工艺工程师和模具工程师合作，对制品进行计算机模拟和生产验证，并进行修改，直至定型。二、制品设计程序1、制品策划； 2、制品构思； 3、了解：使用环境、使用要求、装配情况、用户要求； 4、选择塑料品种； 5、确定加工方法与二次加工方法； 6、确定分型线； 7、凹割处理； 8、顶出方法； 9、浇口位置、形式和数量； 10、镶嵌方式； 11、脱模斜度； 12、壁厚； 13、圆角连接。三、注重外观的设计（一）制品外观质量包括： 1、外观是制品作为商品的一种综合印象； 2、材料对外观的决定条件：透明度、色调、光泽、色 差、色泽不匀程度等； 3、制品设计要避免缩瘪； 4、模具结构对外观的影响：分型线、拼缝线和浇口痕 迹。（二）防止缩瘪的设计条件： 1、统一壁厚；（如设计工艺孔） 2、模拟熔料流态，改进妨碍熔料流动部位； 3、防止加强筋和凸台的对应表面产生缩瘪。四、塑料制品细部结构设计（一）分模线 1、位置的选择：（见图分析）2、防止制品分模线迹印两边相互错位：（ 见图分析）3、防止两制件装配错位： （见图分析）4、容器口缘形状及模具分模线位置的设计： （ 见图分析）（二）制品壁厚 1、设计原则：为求均匀一致； 2、目的：消除或减小制品内应力，防止模塑制品变形和开裂； 3、壁厚的取值：壁厚过大：冷却时间长，浪费材料，收缩应力大，易产生缩孔 ；排气不良，易变形收缩；壁厚过小：强度不良，容易顶裂，成型困难； 4、壁厚与流程的关系（线性） 对流动性好的： （如PE、PA）S=0.6(L/100+0.5) 对流动性中等的 ： (如POM、ABS)S=0.7(L/100+0.8) 对流动性差的： (如PC、PSV)S=0.9(L/100+1.2) 5、各种热塑性塑料制品壁厚尺寸（表）：（三）转角和转角半径：（见图分析）1、R.r0.25S;2、加强筋凸台： r 0.25。（四）凸台和筋：（见图分析）凸台和肋（加强筋、装饰筋）的定义。（五）角撑：（见图分析）（六）脱模斜度：（见图分析）脱模斜度的取值原则：1、凡塑件精度要求高的，应采用较小的脱模斜度。 2、凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度。 3、塑件形状复杂的，不易脱模的应选用较大的脱模斜 度。 4、收缩率大的应选用较大的脱模斜度。 5、壁厚较大，收缩率大，选用较大的脱模斜度。 6、若脱模后保持在型蕊一边，则内表面脱模斜度小。 7、增强塑料宜取大，含自润滑剂等易脱模的塑料宜取 小。 8、斜度取向，内孔以小端为准，外形以大端为准。常用各种材料推荐的脱模斜度：PE、PP、软PVC：301ABS、PA、POM、PPO：40 130 PS、PMMA：50 2 UPVC、PC、PSU：50 2 （七）孔的设计：（见图分析）（八）孔边距和孔间距：（见图分析）（九）制品凸凹设计：见图分析（十）其他（螺纹的设计、嵌件设计）五、确保制品强度的设计l确保制品强度的原则是： 1、勿使制品的壁太薄。 2、去除尖角。 3、类比调查。 4、实际使用试验。l增加制品的强度的具体措施是： 1、设加强筋。 （1）加强筋 的高度不超过壁厚的3倍。 （2）加强筋的底部宽度不能超过壁厚的2/3。 （3）加强筋上设计25的出模斜度。 （4）两条加强筋之间的距离不得小于两倍壁厚。 2、圆角连接。 3、确定安全系数。 4、自攻螺纹的强度。六、防止变形的制品设计：（见图分析）1、盒、盆、角等制品的上口很容易变形，须设边框增 强。 2、箱体类制品的底部容易变形，用凹凸变形或加框的 方法增强。 3、不对称的制品因收缩不均匀，容易变形，近似于对 称的设计能防止变形。 4、变形的主要原因是收缩不均匀，（包括成型收缩和 后收缩）和应力作用（如注射压力过大，脱模时受 力不均衡等。） 5、薄板形制品上设加强筋或加框反而会增加变形。（ 收缩不均） 6、大平面制品的防变形措施是将平面形状改为大的圆 弧曲平。七、防止开裂的制品设计1、制品的应力往往集中于尖角处或缺口部位。 （尖角圆角） 2、孔与孔之间的距离太近或孔距离制品的边缘太近都 会减弱强度。 3、孔口是应力集中区，孔口最易开裂，所以孔口应用 加框的方法加强。 4、喷漆制品中的凸除因受涂料的稀薄剂的作用容易应 力开裂，须用圆角连接。