模具设计与制造 第2版 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 李奇 朱江峰 6.2.pptVIP

6．2 塑料制件的结构工艺性 6．2．1 塑料制件的结构工艺性 良好的塑料制件工艺性是获得合格制件的前提，也是成型工艺得以顺利进行和塑料模具达到经济合理要求的基本条件。所以设计塑料制件不仅要满足使用要求，而且要符合成型工艺特点，并尽可能使模具结构简化。这样，既能保证工艺稳定，提高制件质量，又能提高生产率，降低成本。 设计塑料制件必须充分考虑以下因素： （1）成型方法 不同成型方法其制件的工艺性要求有所不同。 （2）塑料的性能 塑料制件的尺寸、公差、结构形状应与塑料的物理性能、力学性能和工艺性能等相适应。 （3）模具结构及加工工艺性 塑料制件形状应有利于简化模具结构、尤其是有利于简化抽芯和脱模机构，还要考虑模具零件尤其是成型零件的加工工艺性。 （1）塑料制件的尺寸 这里的尺寸是指制件的总体尺寸，而不是壁厚、孔径等结构尺寸。 （2）塑料制件的公差 模塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为7级，每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差，B为受模具活动部分影响尺寸的公差（例如由于受水平分型面溢边厚薄的影响，压缩件高度方向的尺寸）；该标准只规定编制公差值，上下偏差可根据制件的配合性质来分配。 目前我国已颁布了工程塑料、模塑塑料机件尺寸公差的国家标准（GB / T14486 – 93 ），见表6.2。 制件公差等级的选用与塑料品种有关，见表6.3。 （3）塑料制件表面质量 塑料制件表面质量包括无斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等缺陷，还有表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷必须避免，表面光泽性和表面粗糙度应根据塑料制件使用要求而定，尤其是透明制件，对表面光泽性和表面粗糙度有严格要求。 塑件的表面粗糙度Ra一般为0.8 ~ 0.2 μ m，而模具的表面粗糙度数值要比塑件低1 ~ 2级。 2．塑料制件的几何形状 （1）形状 为了在开模时容易取出塑料制件，制件应尽量避免侧壁凹槽或与制件脱模方向垂直的孔，以免采用瓣合分型或侧抽芯等复杂的模具结构和在制件分型面位置上留下飞边。 表6.4所示为制件形状有利于塑件成型的典型实例。 当塑料制件侧壁的凹槽（或外凸）深度（或高度）较小并允许带有圆角时，则可采用整体式凸模或凹模结构（图6.2） 塑料制件的形状还要有利于提高制件的强度和刚度。为此薄壳状塑料制件可设计成球面或拱形曲面。例如在容器底或盖设计成图6.3所示的形状，可大大增强其刚度。 紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度和刚度，以承受紧固时的作用力。为此，应避免台阶突然变化，而应逐步过渡，在容器的边缘设计成图6.4所示形状以增强刚度，减少变形。 综上所述，塑料制件的形状必须便于成型以简化模具结构、降低成本、提高生产率和保证制件的质量。 （2）壁厚 塑料制件壁厚大小主要取决于：塑料品种、制件大小以及成型工艺条件。 壁厚不宜过小，这是因为在使用上必须有足够的强度和刚度；壁厚也不宜过大，否则用料太多，不但增加成本，而且增加成型时间和冷却时间，延长成型周期。 热固性塑料的小型件，壁厚取1.0 ~ 2 mm；大型件取3 ~ 8 mm。 热塑性塑料易于成型薄壁制件，壁厚可达0.25 mm，但—般不宜小于0.6 ~ 0.9 mm，常选取2 ~ 4 mm。 表6.5为改善塑件壁厚的典型实例。  （3）脱模斜度 为了便于塑料制件脱模，以防脱模时擦伤制件表面，与脱模方向平行的制件表面一般应具有合理的脱模斜度。其大小主要取决于塑料的收缩率、塑料制件的形状和壁厚以及制件的部位。 一般，脱模斜度为30＇～1°30＇，但应注意根据具体情况而定。当一制件有特殊要求或精度要求较高时，应选用较小的斜度，外表面斜度可小至5＇，内表面斜度小至10＇~ 20＇。 （3）脱模斜度 斜度的取向原则是：内孔以小端为准，符合图样要求，斜度由扩大方向得到；外形以大端为准，符合图样要求，斜度由缩小方向得到（图6.6）。一般脱模斜度值不包括在塑料制件尺寸的公差范围内。但制件精度要求高的，脱模斜度应包括在公差范围内。 （4）塑料制件的加强肋 为了确保塑料制件的强度和刚度而又不致于使制件的壁厚过大，可在制件适当的位置上设置加强肋。加强肋的厚度比壁厚小。有的加强肋还能改善成型时熔体的流动状况。 表6.6为加强肋设计的典型实例 （5）塑料制件的支承面 当塑料制件需要由一个面为支承(或基准面)时，以整个底面作为支承面是不合理的（图6.7 a），因为塑料制件稍有变形就会造成底面不平。为了更好地起支承作用，常采用边框或底