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台州市黄岩仁信机械有限公司

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塑胶产品设计基本原则和工艺要点
发布时间:2011-06-30        浏览次数:696        返回列表

1、 利用注塑工艺生产产品时,由于塑料在模腔中的不均匀冷却和不均匀收缩以及产品结
   构设计的不合理,容易引起产品的各种缺陷:
      缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边。

2、 为得到高质量的注塑产品,我们必须在设计产品时充分考虑其结构工艺性,下面结合
    注塑产品的主要结构特点分析避免注塑缺陷的方法。
  2.1开模方向和分型线
     每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线,以保证尽可能减少抽芯
     机构和消除分型线对外观的影响。
2.1.1开模方向确定后,产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一
      致,以避免抽芯减少拼缝线,延长模具寿命。
2.1.2例如:保险杠的开模方向一般为车身坐标χ方向,如果开模方向设计成与χ轴
     不一致,则必须在产品图中注明其夹角。
2.1.3开模方向确定后,可选择适当的分型线,以改善外观及性能。

  2.2脱模斜度
2.2.1适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于0.5度,细皮纹表
     面大于1度,粗皮纹表面大于1.5度。
2.2.2适当的脱模斜度可避免产品顶伤。
2.2.3深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度,以保证注塑时模具型芯
     不偏位,得到均匀的产品壁厚,并保证产品开口部位的材料密度强度。
      
  2.3产品壁厚
2.3.1各种塑料均有一定的壁厚范围,一般0.5~4mm,当壁厚超过4mm时,将引起冷
     却时间过长,产生缩印等问题,应考虑改变产品结构。
2.3.2壁厚不均会引起表面缩印。
2.3.3壁厚不均会引起气孔和熔接痕。

  2.4加强筋
2.4.1加强筋的合理应用,可增加产品刚性,减少变形。
2.4.2加强筋的厚度必须小于产品壁厚的1/3,否则引起表面缩印。
2.4.3加强筋的单面斜度应大于1.5°,以避免顶伤。

  2.5圆角
2.5.1圆角太小可能引起产品应力集中,导致产品开裂。
2.5.2圆角太小可能引起模具型腔应力集中,导致型腔开裂。
2.5.3设置合理的圆角,还可以改善模具的加工工艺,如型腔可直接用R刀铣加工,
     而避免低效率的电加工。
2.5.4不同的圆角可能会引起分型线的移动,应结合实际情况选择不同的圆角或清角。

  2.6孔
2.6.1孔的形状应尽量简单,一般取圆形。
2.6.2孔的轴向和开模方向一致,可以避免抽芯。
2.6.3当孔的长径比大于2时,应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸(最大实
     体尺寸)计算。
2.6.4盲孔的长径比一般不超过4。
2.6.5孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸。

  2.7注塑模的抽芯机构及避免
2.7.1当塑件按开模方向不能顺利脱模时,应设计抽芯机构。抽芯机构能成型复杂产品
     结构,但易引起产品拼缝线,缩印等缺陷,并增加模具成本缩短模具寿命。
2.7.2.设计注塑产品时,如无特殊要求,尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改
      为开模方向,利用型腔型芯碰穿等方法。

  2.8一体铰链
2.8.1利用PP料的韧性,可将铰链设计成和产品一体。
2.8.2作为铰链的薄膜尺寸应小于0.5mm,且保持均匀,
2.8.3注塑一体铰链时,浇口只能设计在铰链的某一侧。

  2.9嵌件
2.9.1在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔(轴)
     ,满足各种特殊需求。同时会增加产品成本。
2.9.2嵌件一般为铜,也可以是其它金属或塑料件。
2.9.3嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如:滚花、孔、折弯、压扁、
     轴肩等。
2.9.4嵌件周围塑料应适当加厚,以防止塑件应力开裂。
2.9.5设计嵌件时,应充分考虑其在模具中的定位方式(孔、销、磁性)

  2.10标识
   产品标识一般设置在产品内表面较平坦处,并采用凸起形式,选择法向与开模方
   向尺可能一致的面处设置标识,可以避免拉伤。

  2.11注塑件精度
  由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性,注塑件精度明显低于金属件,应按
  标准选择适当的公差要求(OSJ1372-1978)

  2.12注塑件的变形
  提高注塑产品结构的刚性,减少变形。尽量避免平板结构,合理设置翻边,凹凸
  结构。设置合理的加强筋。

  2.13气辅注塑
2.13.1采用气辅注塑,可提高产品刚性,减少变形。
2.13.2采用气辅注塑,可以避免缩印。
2.13.3采用气辅注塑,可以节省原材料,缩短冷却时间。

  2.14焊接(热板焊、超声波焊、振动焊)
2.14.1采用焊接,可提高联接强度。
2.14.2采用焊接,可简化产品设计。

3.合理考虑工艺和产品性能之间的矛盾
3.1设计注塑产品时必须综合考虑产品外观、性能和工艺之间的矛盾。有时牺牲部分工
   艺性,可得到很好的外观或性能。
3.2结构设计实在无法避免注塑缺陷时,尽可能让缺陷发生在产品的隐蔽部位。