塑料制品几何形状的结构设计-课件

第六章塑料产品的结构设计3.1塑料制品设计塑料制品设计原则:⑴在满足使用要求和性能的前提下，力求塑料产品结构简单、壁厚均匀、连接可靠、安装和使用方便。⑵应尽量使结构合理，便于模具制造和成型工艺的实施，用最简单的工序和设备来完成产品的成型加工。⑶产品要求外观美观，既满足外观又结构合理。⑷高效率、低消耗，尽量减少产品成型前后的辅助工作量，并避免成型后的二次机械加工。

6.5

塑料制品设计原则1.脱模斜度设计2.壁厚设计3.加强筋设计4.支承面的设计5.圆角的设计6.孔的设计6.5.1

塑料产品的结构要素

当塑料制品成型后因塑料收缩而包紧型芯，若塑料制品外形较复杂时，塑料制品的多个面与型芯紧贴，从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑料制品的表面被擦伤和推顶变形，需设脱模斜度。如图3-1一般来说，塑料制品高度在25mm以下者可不考虑脱模斜度。但是，如果塑料制品结构复杂，即使脱模高度仅几毫米，也必须认真设计脱模斜度。设计者应养成做脱模斜度的习惯。

1.脱模斜度设计图３-1塑料制品脱模斜度

⑴热塑性塑料件脱模斜度取0.5°-3.0°。热固性酚醛压塑料制品取0.5°-1.0°。⑵塑料制品内孔的脱模斜度以小端为准，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。⑶塑料收缩率大，塑料制品壁厚大则脱模斜度取大些。⑷对塑料制品高度或深度较大的尺寸，应取较小的脱模斜度。

脱模斜度的选择原则：1.

脱模斜度设计塑料制品的最小壁厚应满足的条件：（1）应满足塑件在装配、运输以及使用时的强度要求。（2）充分考虑在成型过程中塑料的流动性，保证薄壁和棱边部分也能充满。。（3）塑件能承受足够的脱模力，不至于在塑件脱模时损坏塑件。塑料制品壁厚过小，则塑料充模流动的阻力很大，对于形状复杂或大型塑料制品成型较困难。塑料制品壁厚过大，则不但浪费塑料原料，而且还给成型带来困难，尤其降低了塑料制品的生产率，还给塑料制品带来内部气孔、外部凹陷等缺陷。所以正确设计塑料制品的壁厚非常重要。壁厚取值应当合理。2.

壁厚设计

热塑性塑料制品的厚度一般在2-4mm之间,热固性塑料制品的厚度一般在1-6mm。就设计原则来说要求同一塑料制品各处的壁厚均匀一致，否则制品成型收缩不均，易产生内应力，导致制品开裂、变形。如图3-2.

当无法避免壁厚不均时，可做成倾斜的形状,如图3-3，使壁厚逐渐过渡。或者使壁厚相差过大的两分别成型然后粘合成为制品。若需要有差别时，相邻的壁厚比应满足以下要求：副壁厚：主壁厚≤1.5～22.

壁厚设计图3-2塑料制品壁厚结构图3-3塑料制品壁厚结构为了提高塑料制品的强度和防止塑料制品翘曲变形,常设计加强筋。如图3-4

3.加强筋设计图3-4采用加强筋改善壁厚加强筋的设计原则：

⑴筋厚不应大于壁厚，筋的形状采用圆弧过渡，避免外力作用产生应力集中而破坏结构。

⑵加强筋不应设置在大面积制品中央部位。当设置较多加强筋时，分布排列应相互错开，应避免或减少塑料局部集中，避免收缩不均而破裂。

⑶加强筋的高度不宜过高，否则会使筋部受力破坏，降低自身刚性。加强筋的最小厚度应不小于0.6mm，以防止注塑不足。

图3-73.加强筋设计

当塑料制品上有一面作为支承面来使用时，将该面设计为一个整面是不合理的，如图3-9所示。因为平板状在成型收缩后很容易翘曲变形，稍许不平都会影响良好的支承作用，故以边框式或凸台式(三点或四点)结构设计塑料制品支承面。图3-9加强筋与支承4.

支承面的设计

塑料制品除了必须要保留的尖角外，凡转角处应采用圆弧过渡。塑料制品设计成圆角的作用：

⑴避免产生应力集中。⑵提高了塑料制品强度。⑶利于塑料的充模流动。⑷塑料制品对应模具型腔部位设计成圆角，可以使模具在淬火和使用时不致因应力集中而开裂，提高模具的坚固性。5.

圆角的设计6.孔的设计图3-14孔边增厚加强孔的设计要求：⑴孔与孔、孔与边壁之间应保持足够的距离，孔与孔的最小距离应不小于壁厚的2倍，孔与边壁之间最小距离应不小于1.5～3mm（大孔取大值）。⑵固定用孔因承受较大负荷，可设计周边增厚来加强。如图3-14所示。⑶尽可能把孔设置在制件强度大、不易削弱制件强度的地方、避开把孔设置在制件薄弱环节，