第三章 塑料制品的工艺

第三章塑料制品的工艺性内容提要：

3.1塑料制品的结构工艺性

3.1.1塑料制品的尺寸、尺寸公差3.1.5圆角3.1.2脱模斜度3.1.6支承面3.1.3表面质量与缺陷及表面整饰3.1.7加强筋及加强结构3.1.4塑料制品的壁厚成3.1.8孔

3.2典型零件的结构工艺性3.2.1塑料制品上的螺纹3.2.2塑料齿轮3.2.3铰链的设计3.2.4带嵌件的塑料制品2006.6.1广东省技师学院邓万国主编电子工业出版社出版3.1塑料制品的结构工艺性

3.1.1塑料制品的尺寸、尺寸公差

1.影响塑料制品尺寸精度的因素:

(1)塑料材料(2)塑料制品的结构(3)塑料模具(4)加工工艺2.塑料制品尺寸公差的选用：

塑料制品的公差有7个精度等级,MT1级精度较高，一般不采用。每种塑料可选取其中的三个等级，见表3.2。2006.6.1广东省技师学院邓万国主编电子工业出版社出版3.1塑料制品的结构工艺性

3.1.2

脱模斜度

沿脱模方向的制品表面与脱模方向的夹角称为脱模斜度。也叫拔模斜度或拔模角,常用表示.

1.确定脱模斜度大小的原则:一般情况下，脱模斜度为30’～1°30’；若制品所用塑料的收缩率较大，采用较大的脱模斜度;当制品精度要求较高时，选用较小的脱模斜度。外表面的脱模斜度可小至5’，内表面斜度可小至10’～20’;高度不大的塑料制品，可以不要脱模斜度；尺寸较高、较大的制品可选用较小的脱模斜度。形状复杂、不易脱模的制品，应取较大的脱模斜度;制品上的凸起或加强筋单边应有4°～5°斜度。侧壁带皮革花纹应有4°～6°的斜度;每0.025mm花纹深度要取1°以上的脱模斜度；制品壁厚大的应选较大的脱模斜度。壳类塑料制品上有成排网格孔板时，要取4°～8°以上型孔斜度;孔越多越密，斜度越大。

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3.1.2

脱模斜度

2.确定脱模斜度的注意事项;

在确定脱模斜度时,要考虑三方面的关系.3.脱模斜度的表示方法:

(a)用线性尺寸标注;(b)用角度表示;(c)用比例标注表示.

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3.1.3

表面质量与缺陷及表面整饰

表面缺陷:斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等;

表面质量表面光泽性:光面、亚光面、蚀纹面等;表面粗糙度.

与模塑工艺和工艺条件有关,必须避免根据塑件的使用要求而定,尤其是透明塑料.表面整饰:制品表面添加的涂饰层、镀层、彩色图案或字样等.分为装饰性表面整饰和功能性表面整饰两种.2006.6.1广东省技师学院邓万国主编电子工业出版社出版3.1塑料制品的结构工艺性

3.1.4

塑料制品的壁厚

1.壁厚设计的原则:

使用要求:强度、刚度、脱模受力、装配紧固力等;

塑件壁厚过小:熔体流动阻力大、成型困难;工艺要求:用料多,成本增加,成型周期长;

过大:易产生气泡、缩孔、凹痕、翘曲等.热固性塑料:小型件:1～2mm，大型件:3～8mm；

塑件壁厚的取值最薄:0.25mm;

热塑性塑料:

一般不小于:

0.6～0.9mm;通常取:2～4mm.

壁厚的设计原则：在使用要求和工艺要求的前提下，应遵循以下两点：（1）尽量减小壁厚；（2）同一塑件其壁厚要尽量均匀一致。

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3.1.4

塑料制品的壁厚

2.减小壁厚差的方法:

(1)将塑件制品过厚部分挖空;(2)将塑件制品分解;(3)为保证顶部质量,应使a>b,

以保证顶部不产生熔接痕。2006.6.1广东省技师学院邓万国主编电子工业出版社出版3.1塑料制品的结构工艺性

3.1.5

圆角

塑料制品的面与面之间一般均应采用圆弧过渡，这样不仅可避免塑料制品尖角处的应力集中，提高塑料制品强度，而且可改善物料的流动状态，降低充模阻力，便于充模。塑料制品转角处的圆角半径通常不要小于0.5～1mm，在不影响塑料制品使用的前提下应尽量取大些。对于内外表面的转角处，可采用如图所示的圆角半径，以减小应力集中，并能保证壁厚的均匀一致。对于使用上要求必须以尖角过渡或受模具结构限制（如分型面处、成型零件的镶嵌配合处），不便采用圆角过渡之处，则仍以尖角过渡。2006.6.1广东省技师学院邓万国主编电子工业出版社出版3.1塑料制品的结构工艺性

3.1.6

支承面

当塑料制品需有一个支承面时，在使用时不宜采用整个底面作为支承面，因为稍许的翘曲或变形就会使整个底面不平，影响塑料制品的使用性能。应该注意环形凸边支承面或支承底脚高度不应小于0.5mm，否则底面变形也会使塑料制品不能平稳地放置。当塑料制品底部有加强筋时，支承面的高度应高于加强筋0.5mm。2006.6.1广东省技师学院邓万国主编电子工业出版社出版3.1塑料制品的结构工艺性

3.1.7加强筋及加强结构

设置加强筋的目的：在不增加塑料制品壁厚的情况下增加塑料制品的强度和刚度，防止塑料制品变形。加强筋的作用：塑料制品上设置加强筋不仅能增加塑料制品的强度和刚度，同时，还能改善塑料熔体的流动性，降低物料的充模阻力，避免了塑料制品壁厚的不均匀，避免气泡、缩孔和凹陷等成形缺陷，节约塑料原材料等优点。

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3.1.7加强筋及加强结构

加强筋的形状和尺寸：

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3.1.7加强筋及加强结构

加强筋布置的注意事项：

（1）加强筋应设在受力大、易变形的部位，其分布应尽量均匀。（2）避免设加强筋后使塑料制品局部塑料集中，壁厚过大。（3）尽量沿着塑料流向布置，以降低充模阻力。

（a）所示的塑料局部集中，为不良设计，（b）的结构形式较好。

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3.1.7加强筋及加强结构

其他加强筋结构：

薄壳状塑料制品设计成球面或拱面，既可使塑料制品美观好看，也可以有效地增加刚性和防止变形。薄壁容器边缘的加强。

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3.1.8孔

根据使用要求，孔通常起连接固定、装配或装饰等作用。在塑料制品上常需设有许多不同形状和尺寸的孔。常见的有通孔、盲孔、螺纹孔和异形孔等。

1.孔的位置选择:孔与孔之间、孔与边缘之间应留一定距离，以不影响塑料制品的强度为准。为了便于成型及满足孔的质量要求，直接成型的孔的深度不能过大。孔径与孔深的关系见表3.6。热固性塑料孔间距、孔边距与孔径的关系见表3.7。

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3.1.8孔

2.塑件制品上的固定孔与其他受力孔的设计:

塑料制品上起安装固定作用的孔，为了满足其强度要求，可在孔的周围采用凸边结构予以加强，如左图所示。

固定用的螺钉孔位其结构形式如左图所示。

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3.1.8孔

3.孔的成型:盲孔只能用一端固定的型芯来成型。若孔不深，模具的型芯有足够的强度和刚度，则可按如图（a）设计；若孔太深，则型芯较长，易出现弯曲和折断的现象。设计时，盲孔的深度不宜太深。受型芯长径比的限制。对于注射成型，孔深不得大于孔径的4倍。压塑成型时，垂直于压塑方向的孔深为孔径的2倍，平行于压塑方向上的孔深一般不超过孔径的2.5倍。若塑料制品上确需较深的盲孔，且孔的位置垂直于压塑方向，在型芯下面应设置防止型芯弯曲的支承柱，如图（b）所示。

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3.1.8孔

通孔的三种成型方式:（a）一端固定的型芯，孔的一端有不易修整的飞边，型芯易弯曲；（b）两个对接型芯，对接处易产生飞边，不易保证两型芯的同轴度，常将一个型芯的直径比另一个大0.5～1mm，型芯长度缩短，增加了强度和刚度；（c）一端固定、另一端导向支承的型芯，强度、刚度高，产生的纵向飞边易去除。

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3.1.8孔

异型孔的成型方式:

对某些斜孔或异形孔有时可采用拼合型芯来成型，以避免采用侧抽芯机构，简化模具结构。

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3.2.1

塑件制品上的螺纹

直接成型内螺纹活动螺纹型芯成型采用嵌件塑件的螺纹强制脱模，自动退螺纹机构成型后机械加工外螺纹螺纹型坏成型1.直径:外螺纹直径≥4mm，内螺纹直径≥2mm；

2.螺距:不能太小。一般选用公制标准螺纹，M6以上才可选用1级细牙螺纹，M10以上可选2级细牙螺纹，M18以上可选3级细牙螺纹，M30

以上可选4级细牙螺纹。

3.精度:可取较低的精度，其公差可按金属螺纹的粗糙级选用；

4.配合长度:如不考虑塑料的成型收缩率,当不同材料的塑料制品的螺

纹相配合时,其配合长度应不超过7～8牙.

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3.2.1

塑件制品上的螺纹

5.螺纹始末端的形状:为了防止塑料制品螺纹的第一扣崩裂或变形，同时便于螺纹的旋合，内螺纹、外螺纹的两端均应设计无牙段，螺纹的始末部分均应有过渡段。

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3.2.1

塑件制品上的螺纹6.螺纹的旋向:

塑料制品螺纹的旋向常用右旋。当塑料制品上前后有两段螺纹，采用同一螺纹型芯（或型环）成型时，如图所示，应使两段螺纹的旋向相同、螺距相等，否则无法脱模。当螺距不等或旋向不同时，要采用组合型芯，成型后分段拆下。

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3.2.2

塑料齿轮

1.塑料齿轮的设计原则:

为了使塑料制品适应注射成型工艺要求，对齿轮各部分尺寸作如下规定，以保证轮缘、辐板和轮毂有相应的厚度，如图所示。（1）轮缘宽度t1最小为齿高t的3倍。（2）辐板厚度H1应等于或小于轮缘厚度H。

（3）轮毂厚度H2等于或大于轮缘厚度H，并相当于轴孔直径D。

（4）轮毂外径D1最小应为轴孔直径D的1.5～3倍。

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3.2.2

塑料齿轮

2.齿轮设计的注意事项:

设计塑料齿轮时，还应注意避免在模塑、装配和使用时产生内应力或应力集中，避免由于收缩不均而变形。应尽量避免截面的突然变化，圆角和弧度应尽可能取大些。轴与孔尽可能不采用过盈配合，而采用过渡配合。轴与齿轮孔的固定方法。（a）为轴与孔成月形配合，（b）为轴与齿轮用销钉固定。

后两种分加为齿轮的轮缘和轮毂之间采用薄筋连接；轮缘和轮毂之间采用薄筋连接时，相互啮合的塑料齿轮宜用相同材料制成。

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3.2.3

铰链的设计

聚丙烯、聚乙烯、乙丙共聚物等塑料，具有优异的耐疲劳性，在箱体、盒盖、容器等塑料产品中可以直接成型为铰链（也叫合页）结构。铰链的截面形式如图所示。铰链部分的厚度应尽量薄，一般取0.25～0.38mm，通常不超过0.5mm，其长度为0.5mm；搭接长度约为1.5mm。在模具设计时，浇口必须设置在铰链一侧，充模时塑料熔体必须流经铰链部分，使线性分子能沿其主链方向折弯，从而提高弯折寿命。

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3.2.4

带嵌件的塑料制品

1.嵌件的作用:

在塑料制品内嵌入一些金属或其他类材料的零件，一般形成不可拆的连接，所嵌入的零件称为嵌件，这种制品称为带嵌件的塑料制品（也叫嵌件模塑制品）。塑料制品中镶入嵌件的主要目的是为了提高塑料制品局部的强度、刚度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性等，同时，也可增加塑料制品形状和尺寸的稳定性，提高精度，降低塑料的消耗及满足装饰要求等。嵌件的材料多采用金属，也可为玻璃、木材和已成型的其他塑料制品等。

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3.2.4

带嵌件的塑料制品

2.嵌件的种类:

常见的嵌件种类有:（a）为带孔的圆筒形嵌件，孔有通孔和盲孔、螺纹孔与光孔之分；（b）为圆柱形嵌件，有带螺纹和不带螺纹之分，其直径较小时，为针状嵌件；（c）为片状嵌件；（d）为汽车方向盘中的细杆状贯穿形嵌件