《模具设计从入门到精通》培训教材(三)

来源:51模材网 

  第三章 塑件



  一﹑塑件的基本内容


  1.立体空间内容,几何结构,尺寸及精度。


  2.塑件表面的内容﹑标记﹑符号﹑文字﹑表面图案﹑图形﹑粗糙度。


  3.静态﹑动态性能,机械﹑物理﹑化学等性能。


  4.环境﹑人机工程。


  5.塑料的选择。


  6.成本﹑价格。


  7.成型模具及成型方法实现的可行性,经济性等。


  二﹑几何结构及尺寸精度


  1.结构包括内部结构和外部结构的设计。


  1-1.形状﹕塑件的形状应尽可能保证有利于成型原则。


  1-2.脱模斜度﹕由于塑件冷却后产生收缩,会使塑件紧紧包住模具型


  芯和型腔中的凸起部分(主要包模仁),为了便于取出塑件,防止脱模时撞伤或擦伤塑件,设计塑件时,其内外表面沿脱模方向均应具有足够的脱模斜度。在设计时,应注意以下几个方面﹕


  a.压缩成型较大的塑件时,要求内表面的脱模斜度大于外表面的脱模斜度。


  b.常用脱模斜度值为1°~1.5°,也可小到0.5°。


  c.对于高度不大的塑件,可不取脱模斜度。


  1-3.壁厚﹕塑件的壁厚与使用要求及工艺要求有关。


  a.在塑模成型上,壁厚过小,熔融塑料在模具型腔中的流动阴力较大。


  b.壁厚过大,会造成用料过多,增加成本,且会给成型工艺带来困难。在塑件上还会产生气泡,缩孔﹑凹痕﹑翘曲等,影响产品外观。


  c.在成型工艺上还要求塑件各部位的壁厚尽可能均匀。


  1-4.加强筋﹕它是塑件中经常会用到的增加塑件强度的办法,其优点﹕


  a.使塑件壁厚均匀,即节约了材料,又提高了强度,还可避免塑件中外观缺陷。


  b.增加塑件的刚性。


  c.沿料流方向的加强筋还能降低塑料的充模阴力。


  加强筋的设计要求﹕


  a.为了增强塑件的强度及刚性,加强筋应设计得矮一些,多一些为好。


  b.加强筋之间的中心距应大于两倍的壁厚。


  c.对于薄壁塑件,也可将其设计成球面或拱曲面形状。


  1-5.支承面﹕以塑件的整个底面作为支承面是不合理的。通常利用的是边框支承或底脚支承。


  1-6.圆角﹕塑件上除了使用上要求必须采用尖角之外,其余所有转角处均应采用圆弧过渡,因为尖角处易产生应力集中,影响塑件强度。采用圆角的优点主要有两方面﹕


  a.避免应力集中,提高了塑件强度及美观。


  b.模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂。


  1-7.孔﹕塑件上的孔是用模具的型芯来成型的,在设计上应注意以下几点﹕


  a.孔应设置在不易削弱塑件强度的地方。


  b.在孔之间及孔与边缘之间均应有足够的距离(一般应大于孔径)。


  c.对于盲孔,在挤塑或注射成型时,其孔深不得大于孔径的4倍。


  1-8.合页的设计﹕合页的设计主要有以下几点﹕


  a.对于塑件本身壁厚小的中间薄膜处应相薄,壁厚大的,薄膜处应厚一些,但不得超过0.5mm。


  b.合页部分的厚度应均匀一致。


  c.成型时,塑料必须从塑件本身的边通过中间薄膜流向另一边,脱模后立即折曲几次。


  1-9.止转凸凹﹕塑件上设计的止转凸凹一般是为了便用握持和塑件成型后易于拧出,在设计时应当注意﹕凸凹纹方向与脱模方向一致性及模具便于加工性。


  1-10.螺纹﹕


  a.塑件上的螺纹可以模塑时直接成型,也可在模塑后机械加工成型。


  b.模塑的螺纹其外螺纹直径不宜小于4mm,内螺纹直径不宜小于2mm,精度不高于3级。


  c.为防止塑件上螺孔的最外围螺纹崩裂或变形,应使孔始端有一深度0.2~0.8mm的台阶孔,螺纹末端也不宜延伸到与底面相接。


  1-11.齿轮﹕


  a.齿轮各部分的尺寸有如下的规定﹕


  a-1.轮缘宽度最小为齿高的3倍。


  a-2.辐板的厚度应等于或小于轮缘厚度。


  a-3.轮壳厚度应等于或大于轮缘厚度。


  a-4.轮壳外径最小应为轴孔径的1.5~3倍。


  a-5.轮壳长度应相当于轴径。


  b.在设计齿轮时,还应注意﹕


  b-1.尽量避免截面的突然变化。


  b-2.尽可能加大圆角及圆弧过渡的半径。


  b-3.轴与孔尽可能不采用过盈配合,可采用过渡配合。


  1-12.嵌件﹕


  嵌件的用途﹕


  a.增加塑件局部的强度﹑硬度﹑耐磨性﹑导电性﹑导磁性。


  b.增塑件的尺寸和形状的稳定性,提高精度。


  c.降低塑料的消耗及满足其它多种要求。


  2.嵌件表面形式﹕菱形滚花﹑直纹滚花﹑六边形﹑切口﹑打孔﹑折弯﹑压偏等。


  3.嵌件的设计要求﹕


  3-1.为了防塑件应力开裂,嵌件周围的塑料层应有足够的厚度,同时嵌件本身结构不应带有尖角。


  3-2.单侧带有嵌件的塑件,因两侧收缩不均匀,造成很大的内应力,会使塑件产生弯曲或断裂。


  3-3.为了防止嵌件受到塑料流动压力产生位移或变形,嵌件应牢固固定在模具内。


  3-4.嵌件设计应尽量用不通孔或不通螺孔。


  3-5.为了避免鼓胀,套筒嵌件不应设置在塑件的表面或边缘附近。


  3-6.为了提高嵌件装在模具里的稳定性,在条件许可时,嵌件上应有凸缘,并便其凹入或凸起1.5~2mm。


  3-7.当嵌件自由伸出长度超过嵌件支承的直径2倍时,垂直于压塑方向的嵌件应有支承柱。


  3-8.当嵌件为螺杆时,光杆部分与模具的配合部分应具有IT9级精度的间隙配合。


  3-9.为了使嵌件与塑件牢固地连接在一起,嵌件的表面应具有止动的部分,以防嵌件移动。


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