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文档简介
1、外协加工件设计规范和要求1. 目的 为了保证结构设计人员对外协塑胶件以及PC件设计、加工工艺了解的正确性、一致性,对结构设计的各项参数进行规范,统一标准,同时对设计和生产进行指导和牵引。 2. 适用范围 本规范适用于公司所有外协件(塑胶件以及PC件)结构图纸设计以及工艺审核。3. 定义 热塑性塑料指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。 热固性塑料热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料。 ABS丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的接枝共聚合物,英文名Crylonitrile Butadiene Styrene的简称。 PC聚碳酸脂,英文名Polycarbonate的简称。 P
2、MMA聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号,俗称有机玻璃。 PA聚酰胺,英文名polyamide的简称,俗称尼龙。 PPO聚苯醚,英文名Phenylene oxide的简称。 PS聚苯乙烯,英文名Polystyrene的简称。 AS-苯乙烯-丙烯腈共聚物,英文名Acrylonitrile-styrene copolymer的简称。 POM-聚甲醛,英文名Polyoxymethylene的简称。4. 塑胶件工艺审核以及结构设计准则4.1 塑胶件工艺审核总则 在设计阶段,产品结构的工艺性审查应包括以下内容: 1、“分析材料选用是否合理”。选用材料考虑材料收缩率、模具的工艺性以及材料的长期使用温度,并要求保证结
3、构的可靠性。 2、“简化塑料件的形状”。即设计的产品在满足外观以及功能的需求下,塑胶件形状与结构尽量简单,以方面模具制造以及塑胶零件的拔模;还需考虑到使用手板加工时候的加工难易以及手板拆分粘结后结构可靠性等。 3、“分析零件通用性”。是否尽量采用了通用件(模块),能用成熟模具产品的地方应尽量采用。 4、“分析产品总装的可行性与方便性,产品各组成部分是否便于装配、调整、维修,能否进行并行装配和检查,各部件是否具有装配基准”。在装配时应尽量避免再作加工,产品应有合理的、可靠的装配基准和调整要素,各部件能否进行独立装配(即并行装配)等等。 5、“分析产品零件在模具厂或手板厂加工的可能性”。如果一个零
4、件无法加工,或加工后不能达到设计要求,这种结构显然是不好的。 6、“分析高精度、复杂零件能否在现有生产条件下加工出来,主要的精度参数的可检查性和装配精度的合理性”。不能加工出来的,是否可以另想办法替代,加工、装配时无法进行检查的精度要求,是不和理的,超过使用要求的过高精度要求也是不合理的。 7、“审查各有关零件的工艺性”。(模具复杂性、镶嵌螺母、喷涂、丝印等等)。 8、“审核PROE模型,要求塑胶零件壁厚一致、各过渡面需有圆角以及拔模面需有拔模斜度”。 4.2 塑胶件结构设计准则 4.2.1. 简单形状准则 零件的形状应尽量简单、合理、便于成型。在保证使用要求前提下,力求简单、便于拔模,尽量避
5、免或减少抽芯机构,具体参见图 1 的结构,不仅可大大简化模具结构,便于成型,且能提高生产效率。图1 简单形状准则举例4.2.2. 壁厚一致准则零件的各部位壁厚尽量均匀,同时塑胶件厚度的调整还应考虑零件所受应力情况。具体参见图 2。图2 壁厚一致准则举例4.2.3. 强度和刚度不足可考虑设计加强筋准则 加强筋的端面不应与塑料件的支承面平齐,应留一定的间隙;加强筋的伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向;加强筋的厚度应为塑件平均壁厚的0.50.7,高度通常塑件为壁厚的3 倍左右。具体参见图 3。图3 添加加强筋准则4.2.4. 圆角过度准则 零件的转角处应设计为圆角;圆角不仅能够减少零件的应
6、力集中,便于零件的冲模与拔模以及模具加工时的刚性也能得到保证。具体参见图 4。图 4 圆角过渡准则4.2.5. 拔模斜度准则 为确保制件成型时能顺利拔模,设计时必须在拔模方向设置拔模斜度。其大小与塑料性能、零件件的收缩率和几何形状有关。关于拔模斜度的方向,具体参见图 5。图 5 拔模斜度方向准则4.2.6. 厚度渐变准则 零件厚度发生变化时,可使用转换区渐变厚度的方法来实现,以便于较少成型后零件表面的缺陷。具体参见图 6。图 6 厚度渐变准则 4.3 塑胶件加工工艺以及设计要求4.3.1. 塑胶件材料的选择 常用塑料的材料特性及选用见下表 1:表 1 塑料材料特性表简称外观特征机械性能耐化学性
7、耐候性阻燃性/流动性其他性能用途ABS浅象牙色(淡米黄色),表面光泽,无毒无味综合机械力学性能优良,耐疲劳强度、冲击强度均很好,尺寸稳定化学性稳定性好,耐酸碱盐腐蚀,不溶于酒精,但长期接触产生溶涨,与冰酸酯及某些植物油接触引起开裂耐候性较差,紫外线下易被氧化降解;热稳定性差;长期露天环境下易老化变质;易燃;流动性中等可与PMMA熔接作双色件,表面可电镀、喷漆、真空镀膜、丝印等,着色性好应用十分广泛:日用品、玩具、电子电器、文具、运动用品、家具、食品包装、汽车配件等ABS分类通用级ABS、中冲击级ABS20%GF、高冲击级ABS30%GF、低温冲击级ABS、阻燃级ABS、自熄级ABS、透明级AB
8、S(MBS)、电镀级ABS、ABSPC等AS(SAN)透明度好冲击强度比PS高,耐某些烃类引起的应力开裂耐油耐蚀性好耐热性好易燃;流动性好,比ABS好易着色应用:日用品、家电透明配件等BS(BDS) K料透明度好有一定的韧性和弹性,较软,硬度低易燃;流动性好易着色应用:特种包装、食品容器、文具等PMMA无色、透明度最好,透光率92机械强度较高,抗拉及抗弯强度比无机玻璃好得多,冲击强度比无机玻璃高十倍以上;质脆,表面硬度较低,易划痕;化学稳定性好,耐腐蚀,但不耐有机溶剂耐大气老化易燃;流动性差,在ABS与PC之间可机械切削加工;可以电热丝熔割,应用:主要用作透明材料:如仪器表壳、灯罩、透明屋顶、
9、墙板、汽车机器建筑安全玻璃、装饰材料、医疗器具等改性PMMAMMS(372) PS无色、透明性仅次于PMMA力学强度一般,质硬脆,抗冲击性能差,易应力开裂耐水性、化学稳定性良好,不耐苯、汽油等有机溶剂受到光照和长时间存放时,经常出现混浊和发黄现象易燃;流动性好着色性好,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良应用:主要用作透明材料、日用品装饰件、高频绝缘件、泡沫包装材料、建筑隔热材料PS分类GPPS(通用PS)(硬胶)、HIPS(改性PS)(高抗冲PS)(不碎胶)-不透明,力学性能比PS大为提高,用作日用品、玩具、电器零件、低发泡材料、板材、片材等PE(花料) 白色蜡状,不甚透明。软而韧,冲击强度较高,
10、其它力学性能较低,在许多活性物质作用下应力开裂,尺寸随温度变化较大化学性质稳定,耐腐蚀性优良耐辐照性良好易燃;流动性极好电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,热导率大应用:注塑成生活用品:瓶壳、灯壳、玩具、文具、盆碗及仪器仪表、单车、汽车上某些零件 挤出和压延成各种薄膜 吹塑成各种容器 挤出成各种型材、单丝PE 分类HDPE (高密度)、MDPE (中密度)、LDPE (低密度)、UHMWPE(超高分子量)自润滑性耐磨性极好、mPE(茂金属)透明性极好,薄膜强度、柔软性、热封性极好PP (百折胶)白色蜡状,不甚透明。力学性能如:抗拉强度、抗压强度、表面硬度、和弹性模量均较优异,并有较突出的耐应力开裂
11、性和耐磨性,有极好的耐曲折性,可以反复对折而不损坏化学稳定性优良(除发烟硫酸及强氧化剂)耐热性好,在100度可长期使用,但耐寒性差、低温变脆;耐候性不好、易光老化易燃;流动性良好电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良应用十分广泛:注塑成汽车发动机上耐热件、车轴踏板;需煮沸和高压杀菌的医疗器械和餐具;文具、日用品、容器;各种管道及贮槽;可生产纤维、单丝、扁丝、扁条、绳索等强力制品;包装用薄膜等PP 分类纯PP; PP+T10、PP+T20、PP+EPDM+T15(主要用作汽车内外饰件); PP+1030%GFHPVC(硬)微黄色,透明,有一定的光泽力学强度高,硬度大耐酸碱力极强,化学稳定性好热稳定性和耐
12、光性较差,易老化难燃;流动性较差,成型加工性较差电绝缘性优良应用:耐化学药品的容器、下水道水管,防火窗框及装饰品SPVC(软)微黄色,透明制品柔软,断裂伸长率大,力学强度低于硬PVC,有较好的消振性耐腐蚀性低于硬PVC热稳定性和耐光性较差,易老化易燃;流动性好,成型加工性较差电绝缘性低于硬PVC应用:PVC人造革可制沙发、箱子、旅行袋、旅行包、椅子;软管、薄膜、日用品、电线绝缘层、鞋类;密封材料等EVA无毒,光泽性差 机械强度低,有较好的弹性和柔韧性,耐环境应力开裂性比PE好耐化学药品、耐油比PE、PVC稍差耐低温性很好,热分解温度低为230度易燃;流动性好电绝缘性优良应用:家电上及液化气输送
13、软管,耐应力开裂电线电缆护套;日用品如:玩具、装饰品、座垫、鞋底;建筑用垫层、防震、覆盖材料;肉类食品包装薄膜CA透明,有光泽强韧性很好,尺寸稳定性好,耐油、耐稀酸低温下,抗冲击和拉伸强度下降易燃;流动性中等易喷漆、着色、粘合、切削应用:机械工具用品、化妆品容器、照相电影胶卷POM浅白色,表面有光泽,硬且光滑,有质密感有较高底机械强度、硬度和刚性,抗冲击和抗蠕变性均很好,耐疲劳性最好,长期使用中尺寸稳定。耐磨性很好,自润滑性好,近似PA;具有良好的弹性耐油、耐过氧化物质,但不耐酸、强碱;耐潮湿耐候性差,不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化易燃;流动性中等易着色,电绝缘性良好,工作温度范
14、围广,可在40100度温度中长期工作应用:替代多种金属制作一般结构零件、耐磨件及承受大负荷的零件如:轴承、齿轮、泵叶轮、阀门、泵体、管道、滑轮、拉链、继电器开关;仪器仪表外壳等PC微黄色,透明性很好,透光率仅次于PMMA、PS力学性能与PA、POM相似,刚硬且有韧性,冲击强度较高,远优于PA;尺寸稳定性良好,抗蠕变性良好;耐弯曲疲劳强度较差,易产生应力开裂现象,耐磨性好,但自润滑性差化学稳定性好,室温下耐稀酸、氧化剂、油盐、脂肪烃,不耐碱、酮、芳香烃,在很多有机容剂中溶涨,导致应力开裂,与其它树脂相容性差耐老化:耐热性优良,可在130度下长期使用,耐寒性也很好,-180度不脆裂;耐潮;但高温易
15、水解(不耐沸水)离火缓慢自熄;流动性较差加淡蓝色可得无色透明制品,易着色,热封性差,耐击穿电压强度较高应用:承受一定载荷的机械零件如轴承、齿轮、涡轮蜗杆等;广泛用于制造电动工具外壳等;光学仪器及照明器件;蒸煮和冷冻食品包装材料、医疗器械部件、建筑采光板、窗玻璃、光盘、电子电器配件等PA白色,不甚透明角质状,表面有光泽质地坚韧,力学性能优异,抗拉和抗冲击强度明显优于一般塑料,耐弯曲疲劳强度较高,耐磨性和自润滑性很好, 在高湿度下尺寸稳定性差耐化学性能良好,对酸碱盐性能稳定,耐溶剂性、耐油性很好;不耐甲酸、苯酚、醇类及浓碱耐低温性能好,高温稳定性差,易降解老化;吸水性强,吸水后气密性急剧下降离火缓
16、慢自熄;流动性极好不带静电,印刷性能良好应用:耐磨零件,传动零件如轴承、齿轮、涡轮蜗杆、泵叶轮、拉链等(尤其纺织和食品机械);承受一定载荷的机械零件;化工容器等PA 分类PA6弹性好,冲击强度高,吸水性较大;PA66强度高,耐磨性好;PA610与PA66相似,吸水性和刚性较小;PA1010半透明,吸水性较小,耐寒性较好; PA630GF PA6630GF PET无色,透明度很好,透光率90力学性能较好,强度和刚性突出,硬度高,耐磨性优良;不易变形,尺寸稳定性好,耐疲劳性好,但抗冲击性较低,对尖角、缺口敏感,受力易破裂对汽油、煤油、丙酮、氯纺等有机溶剂及氢氟酸、有机酸稳定;强酸强碱引起分解,水蒸
17、气、高温稀碱溶液引起水解,氨水破坏更大耐候性良好,耐热性能良好,最高连续使用温度为120度流动性好,成型加工性较差电气性能良好应用:齿轮、泵叶轮、拉链;电容器、熔断器开关;汽车、电视、电动机零件;包装容器和薄膜改性PETPET+GF:力学性能相当于或略高于增强PA6,耐热性有很大提高PBT乳白色,半透明力学性能与PET相似,但刚性小些,延性,对尖角、缺口敏感;耐化学药品性优良耐老化性极好,耐热性优良,在120度温度下可长期使用阻燃性较好;流动性极好电性能优良PBTGFPBT中80%以上经改性后使用,且多是用玻璃纤维增强机械强度高,超过许多工程材料,冲击强度从低温到高温变化很小,耐蠕变性优异,尺
18、寸稳定性好,耐磨擦、磨耗性优良耐化学药品性优良耐老化性极好,耐热性优良,在120度温度下可长期使用阻燃性较好;流动性良好电性能优良应用:以优良的力学性能取代很多金属材料,在电子电器、汽车、机械设备、精密仪器方面应用较广,如:电风扇、咖啡器皿、电热器、吸尘器外壳;电动机壳体、电器开关、保险丝壳体、键盘按键;汽车车身嵌板、车轮盖、散热器隔栅、门窗部件等。PPO白色,无毒既硬又韧,有很高的机械强度和弹性模量及突出的抗蠕变性,但有应力开裂倾向,耐疲劳性欠佳;长期储存过程中有转变热固性塑料的趋势化学性能稳定,对吸水为介质的化学品如酸碱盐很稳定,有十分突出的耐水性耐热性优良,在120度温度下可长期使用流动
19、性差电绝缘性十分优异应用:特别适用于潮湿、有负荷,而且需要有优良电绝缘性、力学性能和尺寸稳定性的场合MPPOPPO加PS、HIPS和短GF增强而成; 广泛用于电子仪表、汽车、办公机械、精密机械、纺织器材、家用电器、液体输送设备等PPS白色抗拉抗弯强度在工程塑料中属中等,伸长率和冲击强度较低,尺寸稳定,经玻纤增强后主要力学性能大幅提高,减磨及自润滑性好化学稳定性相当好,但不耐强氧化酸如:浓硫酸浓硝酸和王水耐热性十分优异,玻纤增强后最高连续使用温度达260度,短期使用达400度,热稳定性优良,对紫外线、射线也很稳定阻燃性好,难燃,离火自熄;有限氧指数达4453,与PVC相近是优良的电绝缘材料应用:
20、主要用在电子电器领域如:变压器骨架、高频线圈骨架、插头插座、接线架、接触器转鼓鼓片及各种精密零件;在化工行业可作反应罐、管道、阀门、化工泵;在机械行业可作叶轮、叶片、偏心轮、轴承、离合器及耐磨零件等PSF硬度及冲击强度高,抗蠕变及尺寸稳定性优良,耐磨性好化学性能稳定好,耐酸、耐碱、耐高温蒸汽,不耐芳香烃和卤化烃耐热、耐寒性好,可在240260度下使用,耐辐射阻燃性好,难燃,离火自熄电绝缘性良好应用:耐热件、耐寒件、绝缘件、耐磨减磨传动件、仪器仪表零件。计算机零件及抗蠕变结构件PI拉伸、弯曲压缩强度较高,力学性能指标属中上水平,模量特别是高温时模量高,具有极好的抗蠕变性能,尺寸十分稳定对油类、有
21、机溶剂、稀酸稳定;不耐有强氧化性的浓硫酸和发烟硝酸、王水以及减类和过热水蒸气耐辐射性能优良,能经受中子、电子、r射线、紫外线的作用;耐热性很高,连续使用温度达250度电绝缘性良好,耐电晕性最优异应用:在航空航天领域有无比的优越性:替代青铜、铝合金制作飞机发动机上某些零件、飞船外防护密封器件、宇宙服、遮阳系统、救急供氧系统、阀门;其它可作高温下工作的轴承、活塞、活塞环、连杆、齿轮等改性PIPI与PPS共混:材料有良好的机械强度、耐热性、耐蚀性和耐应力开裂性CP纤黄色至乳白色半透明力学性能通常与PVC、ABS相当,耐磨性比PA66好的多耐化学介质腐蚀性十分优异:只有极少数强极性溶剂如环乙酮、吡啶、
22、硝基苯、芳烃、醋酸脂在加热条件下使CP溶涨或溶解;少数强氧化剂如浓硫酸、浓硝酸、双氧水会腐蚀CP;几乎不吸水热稳定性很好,可在120度时长期使用,导热系数低,是一种优良的绝热材料,抗辐射性能较好阻燃性较好,离火自熄电绝缘性良好,特别是在潮湿、高温、有腐蚀介质的环境中应用:主要用于化工、石油、冶金、矿山、电镀领域类作防腐材料制品如:阀门、管道、泵体、轴承、密封件、衬里、反应器等;可制作湿态,有盐雾环境中的电器元件;还可制作精密零件如仪器仪表传动件、轴承、齿轮等 PTFE (F4氟料)白色力学性能较差,摩擦因素最小,自润滑性良好,注塑成型较困难耐腐蚀性最好,在任何强酸强碱和强氧化剂中都不被腐蚀,即
23、使在高温下也是如此;吸水率极低耐高温和低温可在250度下长期使用,350度才开始熔化,超过500度才分解,在180度也不脆化;耐候性和耐太阳光能力很好阻燃性优良,不燃烧;有限氧指数达95电气性能优良应用:主要用于化工设备中的耐蚀材料如:衬壁、管道、泵、阀等;电子电气工业的高级绝缘材料,高频电缆和接插件,潮湿环境中的绝缘材料;在高温或腐蚀介质中工作的无油润滑活塞环、低转速滑动轴承;食品纺织机械中的运动摩擦部件;建筑工业的桥梁、隧道、钢架房屋、贮槽的位移支承滑块;医疗器械上的人工血管、消毒器PCTFE (F3氟料)乳白色透明力学性能比PTFE有所提高,抗拉、抗弯、硬度、模量等均明显提高,但伸长率、
24、冲击强度有所下降;耐腐蚀性十分优异,只有某些高度卤化的溶剂在高温下可使它溶解;吸水率极低耐热性和耐寒性优良,连续工作温度在200200度之间;耐大气老化性强,耐高能辐射性良好阻燃性优良,不燃烧;有限氧指数达95电气性能优良应用:主要用于化工设备中的耐蚀材料如:高压阀瓣、化工泵、管道、反应釜、高压密封件等;用于高真空系统中的密封材料;耐蚀的电子设备零件、高频真空管底座,插座等;因为透光性好,还可制作导弹红外窗等 FEP (F46氟料)乳白色半透明至透明力学性能与PTFE相似,韧性和室温下抗蠕变性优于PTFE,但高温时却不及PTFE,力学性能受温度影响较大,但即使在200度时仍有一定承载能力,摩擦
25、因素小,自润滑性良好,仅次于PTFE,且随载荷的增大而降低;可注塑、挤压、模压;热焊耐腐蚀性十分优异,与PTFE相似:只有高温下的氟、碱金属及三氟化氯才对它起作用,四氯化碳和含氟化合物可使FEP溶涨,但溶剂离开后仍会恢复原形状和性能耐热性和耐寒性优良,工作温度范围在200260度,连续工作温度在85205度,分解温度高于400度;耐大气老化性能优良阻燃性优良,不燃烧,有限氧指数达95介电性能和电绝缘性能十分优异应用:应用范围基本与PTFE相同;但可以制备形状更复杂的塑件,此外还可以制作各种热收缩膜,套装在需防腐防粘的1輥筒或其它设备上,广泛用于食品、化工、印染等领域PF 电木热塑性/热固性不加
26、添加剂的PF固化后较脆,力学性能一般,加入添加剂的PF,其力学性能要受多种因素影响,因而不尽相同;固体树脂可在一定温度范围内软化或熔化耐酸不耐碱,不溶于大部分碳氢化合物和氯化物,也不溶于酮类和醇类,但不耐浓硫酸、浓硝酸、高温铬酸的腐蚀耐热性较高有较高的绝缘电阻和介电常数,是一种优良的工频绝缘材料应用:十分广泛,在我国要占热固性塑料第一,大部分用于电器绝缘件如灯头、插座、开关、;汽车电器、仪表零件、纺织机械零件、电话机壳及日用品等UP刚性硬质材料,性能随应用的要求油较大的不同,可在较大范围内调节,但总体来说机械性能较好,在长期负荷下耐蠕变性能比大多数热塑性塑料好的多 耐水性较差,特别是耐碱水性差
27、介电性较差,其绝缘性能也较烃类聚合物差应用:由于其良好的力学性能及电气性能,在交通运输设备、电器、化工、日用品等方面获得广泛应用。可制作火车座椅及卧铺床、汽车车身、燃料箱、化工防腐设备及管道。化工反应罐;电弧隔栅、大功率开关、电视调频器电容器塑封,滑雪板、钓竿琴弓、高尔夫球等;汽车大灯反光座改性UP简称BMC(玻璃钢)(玻纤增强UP):力学强度很高,在某些性能方面已经接近金属,抗拉强度比钢材还高出一倍以上。产量约占UP的80以上常用塑胶材料选择推荐:a) 外观件:选用机械性能良好、尺寸稳定性及外观质量好的塑料,有ABS,HIPS;b) 内部一般结构件:选用机械性能良好、尺寸稳定性的塑料,有AB
28、S、PS、PP;c) 透光及装饰件:要求塑料具有较高的透光度及透明度,有PMMA 、ABS、PC、PVC、AS;d) 耐磨擦件:选用机械性能优良的塑料,有POM、PA;e) 电控电器结构件:要求阻燃,并具有一定的强度,有阻燃ABS、阻燃PP;f) 薄膜料:PVC、PE、PP;g) 板材和管材:PVC、PE、PP、ABS。4.3.2. 塑胶件表面处理的选择塑胶件表面处理种类与效果参见表 2:表 2 塑料件表面处理工艺与效果序号种类工艺实质表面效果注意事项1塑胶原生光面模具型腔表面抛光塑胶表面光滑,光亮。模具表面尺寸精度越高,表面光洁度越高,零件的光泽越均匀。2塑胶原生纹面对模具表面抛光的基础上再
29、饰纹塑胶表面呈现微小的纹理,同时表面有不同的光泽状态。蚀纹板分为光纹,半光纹,亚光纹;粗纹一般不与喷油联用;蚀纹板越细越不耐刮花;亚光纹易刮花。3塑胶表面喷油对塑胶表面进行喷涂处理能得到不同的颜色,不同的光泽状态,不同的手感,不同的耐磨程度的表面。喷漆有亮光效果和亚光效果,喷漆能明显提高塑料件表面的外观档次,但是,成本也随之增加很多。4塑胶表面丝印,移印对塑胶零件表面局部印刷能印字、图案,能有不同的颜色状态。其效果主要取决于油墨及颜色;5塑胶表面真空镀真空镀能有不同的颜色,不同的光泽状态,能制作半透的灯镜或灯板。光泽性取决于塑胶的原生状态;颜色取决于真空镀本身;真空镀的产品不耐磨,一般要在真空
30、镀后喷UV提高耐磨性。6塑胶表面电镀塑胶电镀能有不同的颜色,不同的光泽,但不能制作半透的 。光泽性取决于塑胶的原生状态;颜色取决于电镀本身;电镀产品本身耐磨性好;有些塑胶原料不能电镀。7塑胶表面IMD工艺可理解为在塑胶的表面覆盖一层可印刷的薄膜。薄膜本身耐磨,基本上印刷能达到的效果,这种方法在塑胶表面都能达到。薄膜一般覆盖在表面可以覆盖白膜,在薄膜上或工件后面丝印,移印在喷UV漆。此种方法对锐角,对凸凹有工艺设计要求。8塑胶表面IML薄膜层比较厚,可理解为单独的零件, 可叠加在塑胶的表面或里面。薄膜本身耐磨利用薄膜的厚度多层叠加能达到立体效果。薄膜一般覆盖在表面。此种方法对锐角,对凸凹有工艺设
31、计要求。 4.3.3. 塑胶件厚度的选择 塑料件壁厚确定时,需注意的事项:a) 满足强度、结构、安全、尺寸稳定性以及装配等要求;b) 壁厚应均匀,以减少塑料件的内应力。通常壁厚取23.5mm,相邻壁厚变化不宜超过20%。当壁厚必须不均匀时,应平缓的斜面过渡,避免突变。c) 壁厚太薄会造成塑料件的强度和刚度不足,受力后易产生翅曲变形。d) 壁厚过大,不但会增加成本,还容易产生局部收缩、缩孔、翅曲等不良现象 具体塑料件壁厚选择可参见下表 3:表 3 塑料件厚度推荐表塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值(单位mm)工程塑料最小壁厚小型制品壁厚中型制品壁厚大型制品壁厚尼龙(PA)0.450.761.5
32、02.403.20聚乙烯(PE)0.601.251.602.403.20聚苯乙烯(PS)0.751.251.603.205.40有机玻璃(PMMA)0.801.502.204.006.50聚丙烯(PP)0.851.451.752.403.20聚碳酸酯(PC)0.951.802.303.004.50聚甲醛(POM)0.451.401.602.403.20聚砜(PSU)0.951.802.303.004.50ABS0.801.502.202.403.20PC+ABS0.751.502.202.403.204.3.4. 塑胶件拔模斜度的选择 拔模角的大小是没有一定的准则,多数是凭经验和依照产品的深度
33、来决定。此外,成型的方式,壁厚和塑料的选择也在考虑之列。一般来讲,对模塑产品的任何一个侧壁,都需有一定量的拔模斜度,以便产品从模具中取出。拔模斜度的大小可在0.2°至数度间变化,视周围条件而定,一般以0.5°至1°间比较理想。具体选择拔模斜度时应注意以下几点:a) 凡塑件精度要求高、尺寸大,应选用较小的拔模斜度。b) 塑件的收缩率大的,应选用较大的斜度值。c) 塑件壁厚较厚时,会使成型收缩增大,拔模斜度应采用较大的数值。d) 一般情况下,拔模斜度不包括在塑件公差范围内。e) 透明件拔模斜度应加大,以免引起划伤。一般情况下,PS料拔模斜度应大于3°,ABS
34、及PC料拔模斜度应大于2°。f) 带革纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加3°5°的拔模斜度,视具体的咬花深度而定,咬花深度越深,拔模斜度应越大。推荐值为1°+H/0.0254°(H为咬花深度).如121的纹路拔模斜度一般取3°。g) 除外壳面外,壳体其余特征的拔模斜度以1°为标准拔模斜度。特别的也可以按照下面的原则来取:低于3mm高的加强筋的拔模斜度取0.5°,35mm取1°,其余取1.5°;低于3mm高的腔体的拔模斜度取0.5°,35mm取1°,其余取1.5°。具体
35、拔模斜度的选择可参见下表4:表 4 塑料件拔模斜度推荐表塑料名称脱模斜度型芯型腔ABS35'1°40'1°20'PS30'1°35'1°30'PC30'50'35'1°PP25'50'30'1°PE20'45'25'45'PMMA30'1°35'1°30'POM30'1°35'1°30'PA20'40'25
36、'40'HPVC50'1°45'50'2°SPVC25'50'30'1°CP20'45'25'45'筋位一般0.5° , 最小0.25°网格4°5°晒纹根据客户样件再参照晒纹样板确定,一般4°6°,最小2°外形常用脱模1°3°4.3.5. 塑胶件加强筋的设计 塑胶件的加强筋可在不加大制品壁厚的条件下,增强制品的强度和刚性,以节约塑料用量,减轻重量,降低成本。1) 加强筋设计形状注意
37、事项: 用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋;加强筋布置的方向应尽量与注塑时熔体流动的方向一致;筋的根部用圆弧过渡;加强筋的端面不应与塑料件的支承面平齐,应留一定的间隙。具体情况可参见下图 7:图 7 加强筋设计注意事项2) 加强筋尺寸设计注意事项: 加强筋为避免缩水, 筋的根部为0.6T,筋的高度为2 T (最大不过3T), 底部圆角为R=0.125T, 拔模斜度为0.5°1.5°, 筋的方向最好和GATE同向. 筋间的距离尽可能在壁厚两倍以上。具体材料与加强筋尺寸关系可参照下图 8:图 8 加强筋设计尺寸参照4.3.6. 塑胶件支柱的设计4.3.6.1 塑胶
38、件支柱是用以装配产品、隔开物件及支撑承托其他零件之用。空心的支柱可以用来热压螺母、紧固螺钉等。支柱尽量不要单独使用,应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用,目的是加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅。此外,因过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气,所以支柱高度一般是不会超过支柱直径的两倍半。一个品质好的螺丝/支柱设计组合是取决于螺丝的机械特性及支柱孔的设计,一般塑胶产品的料厚尺寸是不足以承受大部份紧固件产生的应力。固此,从装配的考虑来看,局部增加胶料厚度是有需要的。但是,这会引致不良的影响,如形成缩水痕、空穴、或增加内应力。因此,支柱的导入孔及穿孔、避空孔的位置应与产品外壁保持一段距离。支柱与支柱之间的距
39、离,一般应取孔径的2倍以上。具体设计可参见下图 9:图 9 塑胶件支柱设计参照4.3.6.2 塑胶件支柱使用紧固螺钉时需注意: a) 用于自攻螺丝的螺丝柱的设计原则是为:其外径应该是Screw外径的2.02.4倍。设计中可以取:螺丝柱外径=2×螺丝外径;螺柱内径(ABS,ABS+PC)=螺丝外径-0.40mm;螺柱内径(PC)=螺丝外径-0.30mm或-0.35mm(可以先按0.30mm来设计,待测试通不过再修模加胶);两壳体螺柱面之间距离取0.05mm。b) 螺孔孔口应具有45°倒角及深0.51mm的沉孔。c) 不同材料、不同螺丝的螺丝柱孔设计值参考下图 10:图 10
40、塑胶件螺丝孔设计参照d) 常用自攻螺丝装配及测试(10次)时所要用的扭力值。参考下图 11:图 11 自攻螺钉扭矩参照4.3.6.3 塑胶件支柱使用热压螺母时情况:a) 塑胶件使用热压螺母的方法有:i. 热熔螺母 热熔埋置是最常见、最通常的埋入方式,一般以热熔机及手工电烙铁埋钉。 ii. 注塑螺母 注塑成型埋置一般对螺母的孔径要求很严格,孔径管控在0.05mm以内,因为产品以Molding Pin固定后放置于射出成型模具中,螺母孔径要以注塑成型机的PIN针的大小来管控。 iii. 超声螺母 超声埋置是一种通过超声振动,使螺母与工件表面及内在分子间的磨擦而使传处到接口的温度升高,当温度达到此工件
41、自身的软化温度时,将螺母埋植于胶件中,当震动停止,工件同时在一定的压力下冷却定形。b) 塑胶孔设计与螺母选择 热压螺母的塑胶孔可不设计倒角;热压螺母的尺寸规格及相应的胶柱尺寸参见下表 5:表 5 热压螺母的尺寸规格表型号螺纹规格标准长度A外径D圆头尺寸P胶柱孔内径最小胶柱外径最小胶柱深度M2.5×5.7M2.55.74.43.94.0 +0.18.06.2M3×5.7M35.74.43.94.0 +0.18.06.2M4×8.1M48.16.15.55.6 +0.1108.6 塑胶件上的热压螺母所能承受的拉力与扭力矩推荐如表 6:表 6 热压螺母的拉力扭力矩规格表
42、型号拉力 (kg)扭力矩(kgf.cm)M2.5×5.76013M3×5.76515M4×8.170184.3.7. 塑胶件加工公差4.3.7.1 塑料件加工公差: 塑胶件设计时保证设计基准与定位基准和测量基准重合;对于精度要求较高的尺寸公差,注意应包括拔模斜度; 塑胶件尺寸与公差关系见表 7 ; 不同塑胶材料推荐公差精度见表 8 :表7 不同尺寸范围的精度公差数值序号基本尺寸(mm)精度等级12345678公差数值(mm)1<30.040.060.090.140.220.360.460.582>360.040.070.100.160.240.400.500.643>6100.050.080.110.180.260.440.540.704>10140.050.090.120.200.300.480.600.765>14180.060.100.130.220.340.540.660.846>18240.060.110.150.240.380.600.740.947>24300.070.120.160.260.420.660.821.048>30400.080.140.180.3
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