產(chǎn)品設(shè)計(jì)
塑料制品制作設(shè)計(jì) 工程塑料制品大部分是用注射成型方法加工而成的，制件的設(shè)計(jì)必須在滿足使用要求 和符合塑　料本身的特性前提下，盡可能簡化結(jié)構(gòu)和模具、節(jié)省材料、便于成型。制件 設(shè)計(jì)中應(yīng)分別考慮如下　因素： 　一、制件的形狀應(yīng)盡量簡單、便于成型。 　　　在保證使用要求前提下，力求簡單、便于脫模，盡量避免或減少抽芯機(jī)構(gòu)，如采 用下圖例中　(b)的結(jié)構(gòu)，不僅可大大簡化模具結(jié)構(gòu)，便于成型，且能提高生產(chǎn)效率。 [pic] 　二、制件的壁厚確定應(yīng)合理。 　　　塑料制件的壁厚取決于塑件的使用要求，太薄會(huì)造成制品的強(qiáng)度和剛度不足，受 力后容易產(chǎn)生　翹曲變形 ，成型時(shí)流動(dòng)阻力大 ，大型復(fù)雜的制品就難以充滿型腔。反之，壁厚過大，不但浪費(fèi)材　料，而且加長成型 周期，降低生產(chǎn)率，還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、翹曲等疵病。因此制件設(shè)計(jì)時(shí)確定　制件 壁厚應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 　　　1.在滿足使用要求的前提下，盡量減小壁厚； 　　　2.制件的各部位壁厚盡量均勻，以減小內(nèi)應(yīng)力和變形； 　　　3.承受緊固力部位必須保證壓縮強(qiáng)度； 　　　4.避免過厚部位產(chǎn)生縮孔和凹陷； 　　　5.成型頂出時(shí)能承受沖擊力的沖擊。 　　　國外的一些常用塑料的推薦壁厚如下表： |材料 |壁厚(mm) | |PA、POM |0.45-3.2 | |PC、PSV |0.95-4.5 | |ABS |0.8-3.2 | 　三、必須設(shè)置必要的脫模斜度 　　　為確保制件成型時(shí)能順利脫模，設(shè)計(jì)時(shí)必須在脫模方向設(shè)置脫模斜度，其大小與 塑料性能、制　件的收縮率和幾何形狀有關(guān)，對于工程塑料的結(jié)構(gòu)件來說，一般應(yīng)在保 證順利脫模的前提下，盡量　減小脫模斜度。 　　　下表為根據(jù)不同材料而推薦的脫模斜度： |材料 |脫模斜度 | |PA、POM、ABS 40’ |-10°30’ | |PC、PSV |50’-2° | |PE、PP |30’-1° | |熱固性塑料 |20’-1° | 具體確定脫模斜度時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 　　　　1．對于收縮率大的塑料制件應(yīng)選用較大的脫模斜度； 　　　　2．對于大尺寸制件或尺寸精度要求高的制件應(yīng)采用較小的脫模斜度； 　　　　3．制件壁厚較厚時(shí)，成型收縮增大，因此脫模斜度應(yīng)取大； 　　　　4．對于增強(qiáng)塑料脫模斜度宜取大； 　　　　5．含自潤滑劑等易脫模塑料可取??； 　　　　6．一般情況下脫模斜度不包括在制件公差范圍內(nèi)。 　四．強(qiáng)度和剛度不足可考慮設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋 　　　為滿足制件的使用所需的強(qiáng)度和剛度單用增加壁厚的辦法，往往是不合理的，不 僅大幅增加了　制件的重量，而且易產(chǎn)生縮孔、凹痕等疵病，在制件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置 加強(qiáng)筋，這樣能滿意地解決　這些問題，它能提高制件的強(qiáng)度、防止和避免塑料的變形 和翹曲。設(shè)置加強(qiáng)筋的方向應(yīng)與料流方向　盡量保持一致，以防止充模時(shí)料流受到攪亂 ，降低制件的韌性或影響制件外觀質(zhì)量。 　五．在滿足使用要求的前提下制件的所有的轉(zhuǎn)角盡可能設(shè)計(jì)成圓角，或者用圓弧過渡 ?！A角具有以下特點(diǎn)： 　1、 圓角可避免應(yīng)力集中，提高制件強(qiáng)度 　　　在制件的轉(zhuǎn)角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊、振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，尤其像 常用的工程塑　料――聚碳酸酯，如果成型條件不當(dāng)或制件結(jié)構(gòu)不合理，則會(huì)產(chǎn)生很大的 內(nèi)應(yīng)力，特別容易產(chǎn)生應(yīng)　力開裂。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，當(dāng)圓角半徑小于制件壁厚0.3倍/時(shí) 應(yīng)力集中急劇增大， 當(dāng)大于壁厚0.8倍　/時(shí)，應(yīng)力集中明顯變小。 　2、 圓角可有利于充模和脫模 　　　對于一些流動(dòng)性差的塑料或加入填料的塑料，制件設(shè)計(jì)圓角尤為重要，不僅可改 善充模性能，　而且可提高制品使用性能。 　3、 圓角有利于模具制造，提高模具強(qiáng)度 　　　制件上設(shè)計(jì)了圓角，模具的對應(yīng)部位也呈圓角，這就增加了模具的堅(jiān)固性，模具 在淬火或使用　時(shí)不致因應(yīng)力集中而開裂，因而也增加了模具的強(qiáng)度。 　六．應(yīng)根據(jù)制件的使用要求和塑料材料的特性合理確定制件的尺寸公差?！∮绊懰芰?制件尺寸精度的因素很多而且十分復(fù)雜，歸納起來主要有以下幾方面： 　　 1、塑料原料本身的特性，一般結(jié)晶型和半結(jié)晶型的塑料的收縮率比無定型的大，范圍也 寬，因　此制件尺寸精度也就有差異。 　　 2、成型工藝條件如料溫、模溫、注射壓力、保壓壓力、塑化背壓、注射速度、成型周期 等都會(huì)　影響成型收縮率的大小和波動(dòng)范圍。 　　3、模具的結(jié)構(gòu)如分型面選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排氣、模具的冷卻和加熱等以及模 具的剛度等　都會(huì)影響制件尺寸精度。 　　4、模具在使用過程中的磨損和模具導(dǎo)向部件的磨損也會(huì)直接影響制件的尺寸精度。 因此在制件　設(shè)計(jì)中正確合理確定尺寸公差是非常重要的。對于工程塑料制件、尤其是 以塑代鋼的制件，設(shè)計(jì)者　往往簡單地套用機(jī)械零件的尺寸公差，這是很不合理的，許 多工業(yè)化國家都根據(jù)塑料特性制定了塑　料制件尺寸公差。我國也于1993年發(fā)布了GB/T 14486－93 《工程塑料模塑塑料件尺寸公差》，設(shè)計(jì)　者可根據(jù)所用的塑料原料和制件使用要求，根 據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定確定制件的尺寸公差。 　七．工程塑料的制件設(shè)計(jì)除了要注意上述各點(diǎn)外，還應(yīng)注意各種孔、側(cè)凹（凸）、螺 紋和嵌件的設(shè)　計(jì)，這里不再一一詳述，如有需要了解，可參閱有關(guān)專業(yè)書利，也歡迎 與我們交流討論。
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