《塑料产品设计》课件.pptVIP

塑料产品设计PRESENTEDTOXXXCompanyPREPAREDBYDuPontEngineeringPolymersForInjectionMolding

制品设计要求功能要求制造要求

功能要求首先: ? 性能 ? 结构 ? 装配 ? 外观其次: ? 本钱

产品制造要求流动/充模冷却顶出操作

塑料制品设计人员的首要原那么保持均匀一致的壁厚

结晶型塑料在厚壁处具有更大收缩ThickThinShrinkage

壁厚不均匀可能引起的后果?内应力翘曲缩孔空洞尺寸偏差大

壁厚不均匀可能引起的后果去除壁厚不一致的局部改进后的设计

壁厚的不一致不可防止时

采用逐步过渡尖角不良设计3t可以接受的设计,但有可能仍有问题t1.5t最好是采用相同壁厚的设计

尽量防止不一致的壁厚不好不好不好好好A=B好ABAB

塑料制品设计的第二个原那么

防止尖角

圆角半径对应力集中系数的影响54321P = 所施加的荷载R = 圆角半径T = 厚度StressConcentrationFactor(K)R/TRPT0.20.40.60.81.00

PoorDesignImprovedDesignPoorDesignImprovedDesign外角内角容易引起高应力集中,,

充模流向乱,翘曲可能性大ProvidereliefradiusReliefcreatesflatbottomPartsmustfitsnugly尖角

肋与加强筋

理想的肋结构Radius1/2t3tmax.1/2t-2/3tt1/4°Draft

肋的设计对制品重量和强度的影响%Inc

Weight–––––+100%+6.25%+12.5%+25.0%+37.5%%Inc

Stiffness–––––+700%+42%+146%+641%+1647%%Stiffness

%Weight–––––7.06.711.725.643.9%Inc

Stress–––––-300%+26%+11.5%-68%-196%RibHeight

WallThickness––––––––––1/21/12/13/1肋尺寸––––––––––1/4Wx1/8H1/4Wx1/4H1/4Wx1/2H1/4Wx3/4H形状设计T=1/4T=1/2T=1/4B=2

肋的使用可以大大提高产品刚性StiffeningRibsAEdgeStiffenerBCornerStiffeningC

LipDesignforRigidity12345

肋好处 害处更大的或 翘曲

相当的刚性节约材料 缩孔成型周期短 脱模可能有问题有可能改善 更多的熔接痕

充模流动性

翘曲

翘曲不一致的壁厚各向异性的收缩行为成型加工条件模具设计

应力集中缩痕翘曲合理的设计均匀壁厚或逐步过渡不良设计均匀一致的壁厚壁厚不一致

尾部向内翘曲熔体充模流动方向浇口混乱的流向使玻纤在转角处不规那么排布差好各向异性的收缩行为由于转角处的流向差异产生的翘曲现象

各向异性的收缩行为非增强玻纤增强改性矿物增强改性Flow流动方向横向Transverse浇口浇口Gate聚合物取向玻纤取向MineralReinforcementOrientation模具收缩成型后收缩FlowTransverse

各向异性的取向行为20,00018,00016,00014,00012,00010,00080006000400020000CompressionTensionDelrin?500

Stress/StrainCurve0.2in/minstrainrateat70°F02468101214161820Strain(%)Stress,(psi)

成型工艺条件熔体温度模具温度注射保压时间

不一致的冷却也会导致不一致

的收缩行为底面收缩更大较低的温度较高的温度非增强的等级

模具设计的影响

熔接痕

浇口位置所导致的变形因素CoreGateGateGate产生偏心现象易困气流动平衡

无偏心现象侧浇口末端浇口

由于浇口位置和浇口数量产生的翘曲对环形制品,由于浇口的形状不同,最终产品的圆度也会受影响EdgeGatePin-Point3-PinPointGate4-PointCrossGateFunnelGate

强度

承受荷载能力较弱的部位浇口熔接痕肋尖角空洞

一个工程成功的影响因素制品设计开模材料性能成型加工