塑料件结构设计与材料选取.ppt

第四讲 塑料件结构设计;;塑料件结构设计要点;材料;材料; PP（聚丙烯） 用途:玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子 特性:有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水，工作温度-30℃～140℃ 。 应用:多数应用于一些因要接受跌落测试而拆件的地方。; PVC（聚氯乙烯） 用途:软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具 特性:柔软、坚韧而有弹性，工作温度-25℃～75℃ ；200 ℃ 易分解产生腐蚀、刺激性气体。 PVC电线、电缆在制造、使用及废弃处理时，都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有害物质。 设计上的应用:多数用于玩具，或一些需要避震或吸震的地方。; PS （聚苯乙烯） 用途：绝缘透明件、装饰件、化学仪器、光学仪器；发泡PS（保丽龙），建筑隔音、隔热层，冰箱保温层，一次性饭盒，头盔缓冲层； 特性：绝缘性好，硬而脆，无色透明，可染色，耐热。发泡PS无法回收；; PC（聚碳酸酯） 用途：车辆前后灯、仪表板、冰箱抽屉、搅拌机、网线水晶插头、一次性医疗器械； 特性：无色透明、无毒、可染色、抗冲击、耐磨、耐腐蚀、抑制细菌、阻燃，耐高温和耐低温（-60~120℃）； 应用：多数应用于透明零件，代替玻璃。; POM 聚甲醛 用途:机械零件、齿轮、家电外壳 特性:耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现。 应用:多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动，承受大扭力或应力的地方。; Nylon（尼龙，PA） 用途：齿轮、滑轮、纺织品 特性：坚韧、吸水、耐磨、吸震、耐热，但当水份完全挥发后会变得脆弱。 应用：因为精准度比较难控制，所以大多用于一些模数较大的齿轮; Kraton（热塑性丁苯橡胶） -用途：摩打垫，手工具把手 -特性： 柔软，有弹性，韧度高，延伸性强。 -设计上的应用：多数作为摩打垫，吸收摩打震动，减低噪音。;壁厚;一般不宜小于0.6~0.9mm，常选取2~4mm。 ABS：一般最先选择的材料，壁厚通常为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm，视乎产品的大小和功能而定。 PP：因为比较软，而且基于缩水的问题，所以不能太厚，一般为1, 1.2, 1.5mm。薄壁件壁厚0.6mm。 PVC：因为多用由于外形，多是实心，所以限制不大。 PS：1.5~5.0mm。 PC：?1.0~4.0mm。 POM：一般为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm视乎产品大小而定。;基本设计原则 一般塑料件的厚度为2～3mm，如我们油烟机大面板壁厚就是2～3mm，热塑性塑料最大设计壁厚为4mm。 壁厚的大小取决于： a 产品需要承受的外力； b 是否作为其他零件的支撑； c 承接柱位的数量； d 加强筯的多少； e 选用的塑料材料。 产品过厚从经济角度来看，不但增加物料成本，延长生产周期冷却时间，增加生产成本。从产品设计角度来看，增加导致产生空穴气孔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度，增加产品的缩痕。;平面原则 ;平面原则 ;转角准则 ;转角准则;壁厚设计;脱模斜度;基本设计原则 塑料产品在设计上通常会为了能够轻易的使产品由模具脱离出来而需要在边缘的内侧和外侧各设有一个倾斜的出模角。否则如果产品垂直外壁并且与开模方向相同的话，模具在塑料成型后需要很大的开模力才能打开，而且，在模具开启后，产品脱离模具的过程也相信十分困难。另外如果强行脱模的话，会在产品上留下顶拔痕。如果该产品在设计的过程中已预留出模角及所有接触产品的模具零件在加工过程当中经过高度抛光的话，脱模就变成轻而易举的事情。;因注塑件冷却收缩后多附在凸模上，为了使产品壁厚平均及防止产品在开模后附在较热的凹模上，出模角对应于凹模及凸模是应该相等的。不过，在特殊情况下若然要求产品于开模后附在凹模的话，可将相接凹模部份的出模角尽量减少，或刻意在凹模加上适量的倒扣位。;出模角的大少是没有一定的准则，多数是依照产品的深度来决定。 一般的出模角为0.5°-1.0°。 ? 在深入或附有织纹的产品上，出模角的要求是视乎织纹的深度而相应增加，一般为2°-3°。 一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用的要求出模角。;加强筋;加强筋在塑料部件上是不可或缺的功能部份，它能增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积。加强筋最有效的形状如”工”字铁般，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑料产品尤其适用，但如”工”字铁般形状有倒扣，难于脱模，一般设计成『⊥』字形。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。;加强筯的布置 加强筋一般被放在塑料产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向，选择加强筋的位置也受制于一些生产上的考虑，如塑料流动方向、收缩方向及脱模方向等。 加强筯的形状 加强筋的长度可与产品的长度一