【优质文档】塑料产品结构设计通用规范.pdf

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1、塑料产品设计规范 一、塑料及塑料模的基本概念 1.1 塑料的分类及性能 塑料的品种很多，可以按其组成、性质和用途等对它们进行分类。 1.1.1 依据其热性能分类 按照热性能塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 塑料受热熔融，冷却后凝固，再次加热又可软化熔融，重新制成产品，这一过程可以反复进行多次， 而材料的化学结构基本上不起变化，称之为热塑性塑料。常用的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙 烯、聚氯乙烯等。 在一定温度下能变成粘稠状态，但是经过一定时间加热塑制成形后，不会因再度加热而软化熔融。这 是因为在成形过程中聚合物分子之间发生了化学反应，形成了交联网状结构，使之成为不熔的固态，所以

2、只能塑制一次，称为热固性塑料。常用的热固性塑料有：酚醛树脂、环氧树脂、有机硅塑料等。 1.1.2 依据其用途分类 按用途不同塑料可以分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 一般把价格低、产量大、用途广而受力不大的，常用于制造日用品的塑料称为通用塑料。例如：聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛、聚苯乙烯等等。把机械强度高、刚性大的，常用于取代钢铁或有色金属材 料制造机械零件或工程结构受力件的塑料称为工程塑料。例如：聚砜、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酮等等。 另外，将一些具有特殊功能的塑料，称为特种塑料。例如：导电的聚乙炔、耐高温的聚芳砜等。随着聚合 物合成技术的发展，塑料可以通过采取各种措施来改进性能和增加强

3、度，从而制成新颖的塑料品种。 1.2 塑料成形方法及塑料的种类 1.2.1 塑料的成形方法 1. 注射成形：注射成形技术是据压铸原理发展起来的, 是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一。注 射成形是间歇操作，成形周期短，生产效率高，产品种类繁多，生产灵活。其制品已占塑料制品总产量的 30% 以上。注射成形的工艺原理是将颗粒状塑料原料置于塑料注射成形机内并加热熔化，通过压力作用注 射到模具内定型，经过一段时间冷却后取出制品。 2. 吹塑成形：吹塑成形是目前塑料成形生产的主要方法，它包括挤出吹塑，如吹塑薄膜；中空吹塑， 如吹塑中空的塑料容器等。 3. 热成形：塑料的热成形是将热塑性塑料的片状材料加热

4、至软化，使其处于热弹性状态，然后通过压 力在模具中成为制品。塑料的热成形工艺主要有：差压成形、覆盖成形、柱塞助压成形等。 另外，塑料成形方法还有挤塑成形、压缩成形和压注成形等。 1.2.2 塑料的种类 常用的塑料有以下一些种类： 1. 聚乙烯（ PE ）是目前国内外产量最大的塑料，优点是质轻、价廉和电绝缘性能好。 2. 聚丙烯（ PP ）除了具有聚乙烯同样的质轻、价廉和电绝缘性能好的优点之外，其机械性能和耐热性 比聚乙烯要好得多。缺点是耐寒和耐氧化性较差。 3. 聚氯乙烯 (PVC) 机械性能良好，耐化学腐蚀和耐候性较好，缺点是耐热性不好。适用于多种成形工 艺，产量大而价廉，是重要的塑料品种。

5、 4. 聚苯乙烯 (PS) 主要优点是质轻、透明、易染色，成形工艺性好，应用广泛。缺点是韧性较差、不 耐寒、不耐热。 5. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 俗称有机玻璃具有良好的综合性能，尤其是光学性能非常好。缺点是硬 度小、耐磨性及耐热性差、吸湿性大、易脆裂。 6. 聚碳酸酯 (PC) 透光率与有机玻璃相近，而机械性能要好得多，尤其是韧性较突出，抗蠕变性能也 较好。缺点是制品易开裂。 7. 聚酰胺 (PA) 就是尼龙或锦纶，大多为乳白色热塑性塑料。其机械性能优越，在弹性模量、强度等 方面较突出。抗震性较好，震动时发出的噪声低。 8. 氯化聚醚 (CPT)又称盼通塑料。常用于注射和挤出成形，是优

6、良的耐腐蚀性材料。 9. 聚苯醚 (PPO)抗拉强度高、韧性好。主要通过注射和挤出成形，应用于机械、化工、医药、电器、 电子及国防工业等尖端技术上面。 10. 聚甲醛 (POM)机械性能较好，在机电、汽车、仪表、精密仪器等方面常用来代替有色金属和合金。 11. 聚砜 (PSF) 有很高的机械性能和抗蠕变性能、其电性能、耐寒性和耐热性均较好。 12. 聚四氟乙烯 (PTFE)硬度、刚性等比其它塑料差，但耐热性和耐寒性均较好。化学稳定性好，很难 被腐蚀，故又称塑料王。 13. 聚氨酯 (PU)主要制品是软、硬泡沫塑料。 14. 丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯 (ABS)具有良好的综合性能，特别是韧

7、性、耐热耐寒性均较好。主要用于注 射和挤出的制品。 15. 酚醛树脂 (PF) 是典型的热固性塑料，俗称电木。是第一种人工合成的树脂，其机械性能、尺寸 稳定性较好。 此外，常用塑料还有脲醛树脂、环氧树脂、涤纶和不饱和聚酯等。 1.3 塑料的特性 塑料具有质轻、电绝缘性能好、耐蚀性好、易加工成形等特性。塑料的品种很多，不同品种的塑料具 有不同的特性。当然，不是每一种塑料都同时具备上述所有的特性。现将塑料的主要特性分述如下： 1. 质地较轻：塑料一般都比较轻，它的密度一般在(0.9 2.3) 10 3kg/m3，约为铝的 1/2 ，钢的 1/3 。 塑料的密度与其中填料的种类和数量有关。而泡沫塑科

8、由于其内部具有无数微小的气孔，所以其相对密度 很低。塑料是有机材料，其吸水性较无机材料差，但优于木材。 2. 机械性能优良：塑料品种不同，其机械性能差别很大，例如：有些品种是刚性材料，如聚苯乙烯、 酚醛塑料等，有些品种则是柔性材料，如高压聚乙烯、软聚氯乙烯等。同一品种的塑料因分子结构的不同 或是否加有增塑剂，可能形成刚性材料，也可能形成柔性材料。具有气孔的泡沫塑料强度远低于模具塑料 的强度，因此其强度也与密度高低有关。塑料的强度高于其它非金属材料而低于金属材料，但是增强塑料 的机械性能则可以与金属相比较。塑料的弹性模量和硬度低于金属。与玻璃、陶瓷等硅酸盐材料比较，塑 料的硬度差，但它是韧性材料

9、，而玻璃、陶瓷的脆性却很大。有些工程塑料具备优越的机械强度和耐磨性 能，它们完全可以代替金属制造机械零件。 3. 耐腐蚀性好：塑料的耐化学腐蚀性优于金属和木材。一般塑料对酸、碱等普通化学药品均有抗腐蚀 能力。高聚物的化学结构、所含功能团的性质、填料的种类以及是否有增塑剂等因素对于塑料耐化学腐蚀 性能具有重要影响。用无机物为填料时，可增加塑料的耐化学腐蚀性，如用石棉作填料制成石棉酚醛塑料 可做盛装浓盐酸和硝酸的化工设备。 4. 优良的电绝缘性能：一般的塑料是不良导体，因此其重要用途之一是用作绝缘材料，因为塑料具有 优良的电绝缘性能。塑料可以制成电线包被层和薄膜，由于塑料的介质常数较低，介质损耗较

10、小，因此电 能的损耗也小，适合用作高频或超高频绝缘材料，广泛用于电力工业、发电机、电动机、变压器和各种电 气开关等设备。对近代高频技术，如雷达和电视技术的发展也起了重大作用。 5. 良好的消声和隔热作用：塑料具有良好的消声和隔热作用。在机器上使用塑料齿轮和轴承，可以减 少噪音，提高运转速度。泡沫塑料可用作隔音、隔热或保温材料，有些强度高的塑料如酚醛、有机树脂等 制成的硬质泡沫塑料，可用于超音速飞机及火箭中的雷达罩和隔热夹心结构等。 6. 优良的耐磨性能和良好的自润滑性能：塑料的摩擦系数很小，用它制造的摩擦零件能在无润滑剂的 情况下有效地工作，耐磨性很好。 7. 某些塑料还具有一些特殊性能：有机

11、玻璃的透光性超过了普通无机玻璃，而且质轻、耐冲击、不易 碎；离子变换树脂可以使矿物水净化、海水淡化、提取有色金属、稀有金属和放射性元素等；另外，感光 树脂还可代替一般卤化银做感光材料；有些塑料加入导电性填料可做成导电塑料。 塑料的优点是许多材料所不能比拟的，但它也有一些缺点，主要是耐热性差，温度升高后，强度很快 下降；导热性也比较差，受热时膨胀系数较大，容易变形；热塑性塑料在载荷作用下会发生蠕变；在日光、 大气、高温等的作用下会发生老化等。 1.4 不同的产品系列推荐的材料种类 序号零件分类推荐材料标记示例注意问题 1 扳手类阻燃级 ABS 阻燃级 ABS 加色一定要抽粒，真空镀，电镀性能不好

12、 2 小面板类阻燃级 ABS HF-606 加色一定要抽粒，真空镀，电镀性能不好 3 导轨类PA66+玻纤PA66-RG25 零件看起来表面粗糙，颜色难以调配，此种材料脆，韧性不 好，结构件上的扣位等小结构易断，在结构设计上要加圆角， 增强强度 4 灯镜，导光柱类PMMA ，PC PMMA560F 透明 PC韧性好 ，不易脆裂 ，价格高，透光性差些 。PMMA 易脆， 透光性较好，价格低些。PC和 PMMA 的流动性不好，设计要充 分考虑 5 镜片，透明窗透明 PC 陶氏 302-05 6 防尘网丝织防尘网PPK15X13H/B 使用环境温度太高要考虑改换材料。 阻燃级 ABS 阻燃级 ABS

13、 7 双色注塑标牌抗电镀，耐候材料PC 双料注塑工艺较复杂。 电镀材料ABS PA-757 二、塑料制件的设计 在设计制件时必须考虑以下几个方面的因素： 塑料的物理机械性能，比如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性、对应力的敏感性。 塑料的成型工艺性，比如流动性。 塑料形状应当有利于充模流动、排气、补缩，同时能适应热塑性塑料制品的高效冷却硬化或者热固 性塑料制品的快速受热固化。 塑料制件在成型后的收缩情况和各向收缩率差异。 模具的总体结构，特别是抽芯和脱出制件的复杂程度。 模具零件的形状及其制造工艺。 上面前四条主要是针对塑料的性能特点，后两条主要是考虑模具的结构特点。 塑料制件设计的主要内容包括制

14、件的形状、尺寸、精度、表面光洁度、壁厚、斜度，以及制件上加强 筋、支撑面、孔、圆角、螺纹、嵌件等的设计。另外，制件的美术造型设计也不可忽视。 1注塑件设计的一般原则 a. 充分考虑塑料件的成型工艺性，如流动性: b. 塑料件的形状在保证使用要求的前提下, 应有利于充模 , 排气 ,补缩 , 同时能适应高效冷却硬化； c. 塑料设计应考虑成型模具的总体结构, 特别是抽芯与脱出制品的复杂程度, 同时应充分考虑到模具 零件的形状及制造工艺, 以便使制品具有较好的经济性； d. 塑料件设计主要是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。 2、塑胶件设计一般步骤 塑料件是在

15、工业造型的基础上进行的结构设计，首先看有无相似的产品借鉴，再对产品及零件进行详 尽的功能分解，确定零件的折分、壁厚、脱模斜度、零件间的过渡处理、连接处理、零件的强度处理等主 要工艺问题。 、相似借鉴 在设计前，首先应查找公司和同行类似的产品，原有的产品发生过那些问题，有那些不足，参考现有 的成熟结构，避免有问题的结构形式。 、确定零件折分、零件间的过渡、连接、间隙处理 从造型图和效果图理解造型风格，配合产品的功能分解，确定零件折分的数目（不同的表面状态要么 分为不同的零件，要么在不同的表面之间须有过度处理），确定零件表面间的过度处理，决定零件之间的 连接方式，零件之间的配合间隙。 、零件强度与

16、连接强度的确定 根据产品大小，确定零件主体壁厚。零件本身的强度，由壁厚塑料件、结构形式（平板形状的的塑料 件强度最差）、加强筋与加强骨共同决定。在决定零件的单个强度的同时，须确定零件之间的连接强度， 改变连接强度的方法有：加螺钉柱，加止口，加扣位，加上下顶住的加强骨。 、脱模斜度的确定 脱模斜度要根据材料（PP ，PE硅胶，橡胶能强行脱模）、表面状态（饰纹的斜度要比光面的大，蚀纹 面的斜度尽可能比样板要求的大0.5 度，保证蚀纹表面不被损伤，提高产品的良品率）、透明与否决定零 件应有的脱模斜度（透明的斜度要大）等因素综合确定。 、塑料制件的形状设计 塑料制件的内外表面形状应设计得易于模塑成型，

17、即在开模取出制件时，尽可能不采用复杂的瓣合分 型与侧抽芯；因此制件的设计要尽量避免有旁侧凹陷部分。 侧抽芯或者瓣合（可折式）阳模与阴模不仅提高模具制造的成本，降低生产效率，且还会在分型面上 留下毛边，增加后加工的困难。 通常只需适当改变塑料制件的结构即可改变这种情况，使模具结构大大简化。 1、塑胶件的表面处理 序号种类工艺实质表面效果注意事项 1 塑胶原生光 面 模具型腔表面抛光塑胶表面光滑，光亮。模具表面尺寸精度越高，表面光洁度越高， 零件的光泽越均匀。 2 塑胶原生纹 面 对模具表面抛光的基础上 再饰纹 塑胶表面呈现微小的纹 理，同时表面有不同的光泽 蚀纹板分为光纹，半光纹，亚光纹；粗纹一

18、 般不与喷油联用； 蚀纹板越细越不耐刮花； 状态。亚光纹易刮花。 3 塑胶表面喷 油 对塑胶表面进行喷涂处理能得到不同的颜色，不同 的光泽状态，不同的手感， 不同的耐磨程度的表面。 喷漆有亮光效果和亚光效果， 喷漆能明显提 高塑料件表面的外观档次，但是，成本也随 之增加很多。 4 塑胶表面丝 印，移印 对塑胶零件表面局部印刷能印字、图案，能有不同的 颜色状态。 其效果主要取决于油墨及颜色； 5 塑胶表面真 空镀 真空镀能有不同的颜色，不同的 光泽状态 ，能制作半透的灯 镜或灯板。 光泽性取决于塑胶的原生状态； 颜色取决于 真空镀本身； 真空镀的产品不耐磨，一般要 在真空镀后喷UV提高耐磨性。

19、6 塑胶表面电 镀 塑胶电镀能有不同的颜色，不同的 光泽，但不能制作半透 的 。 光泽性取决于塑胶的原生状态； 颜色取决于 电镀本身； 电镀产品本身耐磨性好；有些塑 胶原料不能电镀。 7 塑胶表面 IMD 工艺可理解为在塑胶的表 面覆盖一层可印刷的薄 膜。 薄膜本身耐磨 ，基本上印刷 能达到的效果 ，这种方法在 塑胶表面都能达到。 薄膜一般覆盖在表面；可以覆盖白膜 ，在薄 膜上或工件后面丝印，移印在喷UV漆。此 种方法对锐角，对凸凹有工艺设计要求。 8 塑胶表面 IML 薄膜层比较厚，可理解为 单独的零件，可叠加在 塑胶的表面或里面。 薄膜本身耐磨； 利用薄膜的 厚度多层叠加能达到立体 效果。

20、 薄膜一般覆盖在表面。此种方法对锐角 ，对 凸凹有工艺设计要求。 2、表面光洁度 评价塑件表面质量的主要技术指标是表面粗糙度。塑件的表面质量要求越高，其表面粗糙度数值就越 低。在成形时从工艺上要尽量避免出现云纹、冷疤等瑕疵，除此之外塑件的表面质量主要是由模具型腔表 面粗糙度决定。模具型腔粗糙度在数值上一般要比塑件的要求低12 级，即模具型腔表面精度要高于塑 件。模具在使用过程中，由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，所以应随时进行抛磨修理。 一般模具的表面光洁度要比塑料制品的高一级。 某些塑料制品的表面要求8 12 级的光洁度， 而模具在使用中由于型腔磨损而降低了表面光洁度， 应随时对模具进行抛

21、光复原。 透明塑料制品要求型腔和型芯的光洁度相同，而不透明的制品则根据使用情况可以不一样。 另外，制件的光亮程度还和塑料的品种有关。 表面晒纹出模斜度 塑料可分为第一类硬质如(PC、ABS 、PS 、 K胶或加纤等 ) 、第二类一般如(PP、NY 、PE等 )、第三类软 质如 (PVC、TPR等 )，分三种列出脱模角度。 亮面细电花面粗电花面细咬花面粗咬花面 一二三一二三一二三一二三一二三 025mm 1 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 2550mm 1 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 5075mm 1 0.5 0.5 3 2 1

22、 5 3 2 3 2 1 5 3 2 75100mm 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 100 125mm 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 125 150mm 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 150 175mm 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 175 200mm 0.3 0.3 0.3 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 200mm 以上0.3 0.3 0.3 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 3、收缩率 由于塑

23、料在冷却时的收缩，塑件的尺寸往往小于模具型腔对其的约束尺寸。所用塑料的种类不同，其 收缩率大小不同，而由于塑件的结构形状等一些因素的影响，在塑件各个方向上的收缩率也可能不同，这 样收缩率对塑件最终尺寸的影响复杂多变，这样就要求我们在实际工作中要综合考虑收缩率，用加大模具 型腔尺寸的方法来加以修正。常用塑料的收缩率见表。 序号塑料名称收缩率 (100%) 推荐值 (100%) 1 PS （聚苯乙烯）及改性0.5 0.8 0.5 2 ABS （苯乙烯 - 丁二烯 - 丙烯晴共聚物）0.3 0.8 0.5 3 PP （聚丙烯）1.0 2.5 1.5 4 PC （聚碳酸酯）0.5 0.8 0.5 高度

24、 度数 表面 5 PE （聚乙烯） ( 低密度 ) 1.2 2 6 PE （聚乙烯） ( 高密度 ) 1.5 3.6 7 POM （聚甲醛）1.2 3.0 8 PMMA （改性聚甲基丙烯酸甲酯）0.5 0.7 9 PVC （聚氯乙烯）0.6 1.5 10 PA6（尼龙 6）0.5 2 4、壁厚 塑料件壁厚设计与零件尺寸大小、几何形状和塑料性质有关。 塑料件的壁厚决定于塑料件的使用要求，即强度、结构、尺寸稳定性以及装配等各项要求，壁厚应尽 可能均匀。壁厚过小，成形时熔体流动阻力大，充模困难，脱模时易造成塑件损坏；而壁厚过大，不但耗 费材料，而且充模及冷却时间也长，生产效率低，塑件易产生气泡、缩孔

25、、凹痕、变形等缺陷。塑件的壁 厚一般推荐在1 5mm 之间选取，热塑性塑料塑件壁厚可适当减小，但不应小于0.25mm 。小制品可取偏小 值，大制品应取偏大值。壁厚如果不均匀，会因冷却或固化速度不均导致收缩不匀，使塑件产生缩孔或凹 痕，同时由于内应力的存在，使产品翘曲，严重的会产生开裂。 4.1 、塑料件相邻两壁厚应尽量相等，若厚胶的地方变成薄胶的无可避免，应尽量设计成渐次改变。 相邻的壁厚比应满足以下要求：热塑性塑料：注塑t ：t1 1.5 2。热固性塑料：压制t ：t1 3，挤 塑 t ：t1 5。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 4.2 、塑料

26、凸肩H与壁厚 t 之间关系如图，图中，则造成塑料件的厚度不均匀，应改图所 示，可使塑料件壁厚不均匀程度减少。 4.3 、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；一般长度和厚度比不得大于100。 热固性塑料的小型制件，壁厚一般取1.6 2.5mm ，大型制件取3.2 8mm 。布基酚醛塑料等流动性较 差的品种应取较大值，但一般不宜大于10mm 。脆性塑料（比如矿粉填充的酚醛塑料）制件壁厚不应小于 3.2mm。 热塑性塑料比较容易成型薄壁制件，壁厚可以设计为0.25mm； 但一般不宜小于0.6 0.9mm 。

27、 常选取 2 4mm 。 同一个塑料零件的壁厚设计时应尽可能一致，否则会因冷却或者固化速度不均而产生附加内应力。热 塑性塑料会在壁厚较大处产生缩孔，热固性塑料则会发生翘曲变形。 另外，壁厚还能影响充模顺序和型腔内气体的排出。 产品外形尽量采用流线外形，避免突然的变化， 以免在成形时因塑料在此处流动不顺引起气泡等缺陷； 并且此处模具易产生磨损。 决定肉厚的主要因素：结构强度是否足够；能否抵脱模力； 能否均匀分散所受的冲击力；有埋入件时。 能否防止破裂。如产生熔合线是否会影响强度；成形孔部位的熔合线是否会影响强度；尽可能肉厚均匀。 以防止产生缩水；棱角及肉厚较薄部分是否会阻碍材料流动。从而引起充填

28、不足。 肉厚不均对成形性的影响：成形品之冷却时间取决于肉厚较厚的部分，使成形周期延长，生产性能降 低；肉厚不均则成品冷却后收缩不均、造成缩水、产生内应力、变形、破裂等。 塑料制件的壁厚对其质量影响很大。壁厚过小时，流动阻力大，大型复杂的制品就难以充满型腔。制 件壁厚的最小尺寸应当满足以下几个方面的要求： 具有足够的强度和刚度； 脱模时能经受脱模机构的冲击和震动； 装配时能承受紧固力。 5分模线之选定 、不得位于明显影响外观的位置； 、开模时不形成死角的位置； 、位于模具易加工的位置； 、位于成品后加工容易的位置； 、位于不影响尺寸精度的位置( 尺寸关系重要的部分尽量放在模具的同一边) 。 6脱

29、模斜度 一般情况下，如果斜度不妨碍制品的使用，可以将斜度值取大一些。压制成型较大深度的制品时，不 但要求阴阳模都要有足够的斜度，还应尽量让阳模的斜度大于阴模的斜度，这样制件下部的侧壁厚度就比 上部的厚度大。在压模闭合时，由于尖劈作用会使制件上部的密度得到保证。 脱模斜度一采用12 度，最小不小于0.5 度。具体数值视成品形状、成形材料的类别、模具结构、 表面精度、以及加工方等会有所不同。在不影响产品质量的前提下，脱模斜度愈大愈好。 在立体图的构建中，凡影响外观，影响装配的地方需要画出斜度，加强筋一般不画斜度。 塑胶零件的脱模斜度由材料，表面饰纹状态， 零件透明与否决定。硬质塑料比软质塑料的脱模

30、斜度大， 零件越高，孔越深，斜度越小。 在塑料制件的内外表面沿脱模方向，都应设计足够的脱模斜度以利于脱模，否则会发生脱模困难或顶 出时拉坏、 擦伤塑料制件。 脱模斜度的大小可在0.2 至数度间变化， 视周围条件而定， 一般以 0.5 至 1 间比较理想。具体选择脱模斜度时应注意以下几点： 、凡塑件精度要求高，应选用较小的脱模斜度。 、凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度。 、塑件的收缩率大，应选用较大的斜度值。 、塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值。 、一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。 、透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应大

31、于3，ABS及 PC料脱 模斜度应大于2。 、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加3 5的脱模斜度，视具体的皮纹深度而定。皮纹深 度越深，脱模斜度应越大。 、插穿面斜度一般为1 3。 、常用的斜度值为11.5 ，也可小到0.5 。当使用上有特殊要求时，斜度可以采用外表面5 ， 内表面 10 20 。当塑件高度不大时，可允许不设计斜度。 、制件上的凸起或加强筋单边应该有45的斜度； 制件沿脱模方向有几个孔或呈矩形格子状而使 脱模阻力加大时，宜用45的斜度；侧壁带有皮革花纹时应有46的脱模斜度。 表脱模斜度的选择 序号影响脱模斜度的主要方面 1 塑胶材料的影响PE ，PP可强制脱模，强制脱模量一般

32、不超过型芯的最大截面积5% 。 2 饰纹的影响一般情况下，脱模角比蚀纹板许可得大0.5 3 工件透明预防的影响透明的工件一般取3 4 一般情况取值一般情况下取0.5 1.5 表不同材料的推荐脱模斜度 塑胶种类型腔斜度型芯斜度 ABS 401.2 度351 度 防火 ABS 401.2 度351 度 PA66+ 玻纤25 452040 PMMA 351 度 30301 度 透明 PC 351 度3050 7、圆角 塑料产品的尖锐转角常常是造成产品破坏的最大因素。消除产品尖锐的转角，不但可以降低该处的应 力集中， 提高产品的结构强度，也可以使得塑料材料成形时有流线型的流路，以及成品更易于顶出。另外

33、， 圆角也是有益于模具加工和模具强度。 产品所有的内侧和外侧的周边转角圆弧都必须尽可能的大，以消除应力集中；但太大的圆弧可能造成 缩水，特别是在筋或突柱根部转角圆弧。原则上，最小的转角圆弧为0.5 0.8mm 。 综上所述，圆角对于成形品的设计会有以下的一些优点: (1) 圆角使得成形品提高强度以及降低应力； (2) 尖锐转角的消除，自动地降低了龟裂的可能性，提高对突然的震动或冲击的抵抗能力； (3) 塑料的流动状态将被重大的改善，圆形的转角，使得塑料能够均匀，没有滞留现象以及较少应 力的流入模穴内所有的断面，且改善成形品断面的密度之均匀性； (4) 模具强度获得改善，以避免模具内尖锐的转角，

34、造成应力集中，导致龟裂，特别是对于需要热 处理或受力较高的部分，圆弧转角更为重要。 注塑圆角值由相邻的壁厚决定，一般取壁厚的0.5 1.5 倍，但不小于0.5mm 。 分型面的位置要郑重选择圆角，在分型面有圆角，圆角部分需出在模具另外一边，制作有一定难度， 在圆角处有细微的痕迹线。但需要防割手时需要圆角。 0.5t 1.5t 1.5t 0.5t t t 一般来说，采用0.5mm的圆角就可使制件的强度大大增加。理想的内圆角半径应该大于壁厚的1/4 。 圆角同时还可大大改善塑料的充模特性。 塑料制件设计成圆角，也使模具型腔对应部位呈圆角，这样也增加了模具的坚固性，使模具在淬火或 使用时不会因应力集

35、中而开裂。 另外，圆角还增加了制件的美观性。 对于内外表面的拐角处，外圆角应为内圆角加壁厚，可减少内应力，并能保证壁厚均匀一致。 注意：在塑料制件的某些部位（如分型面、型芯与型腔配合处等）不便做成圆角，而只能采用尖角。 8、加强筋 加强筋的主要作用是增加制品强度和避免制品变形翘曲。 单纯用增加壁厚的办法来提高塑料制件的强度常常不合理，制件容易产生缩孔或者凹陷；此时可采用 加强筋来增加制件的强度，并减少翘曲变形的发生。 大型平面上纵横布置的加强筋不仅能增加制件的刚性，沿料流方向的加强筋还能降低塑料的充模阻 力。 在设计加强筋时，应当避免或减少塑料局部集中，否则会产生缩孔、气泡等缺陷。 加强筋不应

36、设计得过厚，否则在其对应的壁上会产生凹陷；加强筋必须有足够的斜度，筋的底部应呈 圆弧过渡。加强筋的设计以低一些、多一些较好。 除了采用加强筋之外，薄壳形状的制件可设计成球面或拱曲面，这样也可有效增加刚性、减少变形。 矩形薄壁容器采用软质塑料时，侧壁容易出现内凹变形；如事先将制件侧壁设计成稍微外凸，让变形 后正好平直，就比较理想，但这很困难。比较好的解决方法是：在不影响使用的情况下，将制品各边都设 计成为朝外凸出的弧形，这样就不易看出变形。 为了确保塑件的强度和刚性，而又不致使塑件的壁厚过厚，可以在塑件的适当部位设置加强筋。加强 筋还可以避免塑件的变形，在某些情况下，加强筋还可以改善塑件成型过程

37、中塑料流动的情况。 、加强筋的宽度不应大于壁厚的2/3 ，以免引起收缩。最小不宜低于0.8mm 。在必须采用较高大的 加强筋时，在容易形成缩痕的部位可以设计成花纹，来遮盖缩痕。 加强筋应加脱模斜度，在允许的情况下，斜度越大越好，较深的筋应标注大小端尺寸。 、除特殊要求外，加强筋应尽可能矮。 、为保证塑件基本平整，加强筋的端面不应与塑件的支撑面相平，应低于支撑面0.5 1.0mm 。 另外，把表面制成拱形和波形也是增加强度和刚性的方法之一。 注塑工艺与铸造工艺类似，壁厚的不均匀性将产生缩水缺陷，一般筋的壁厚为主体厚的0.4 倍，最大 不超过 0.6 倍。筋之间的间距大于4t ，筋的高度低于3t

38、。在提高零件强度的方法中，一般加筋，不增加 壁厚，如图所示。 1 . 0 4t 48 8 12 1216 16 最小壁厚 t 1.5 2 3 4 5 14.3 塑料产品嵌件组装设计 通常金属嵌件与塑胶制件一起使用，形成高质量，耐久的机械组装。适用于有耐用要求的产品。（如 多次组装 / 拆卸操作）。也适用于减小摩擦的改良设计。如图实例所示： 这种结构工艺的注意事项及其优劣点： 一，埋塑嵌件 埋塑就是指将嵌件预先放入模具中，利用塑胶熔体将其浸埋，当塑胶熔体冷却后，将嵌件固化，锁定 在适当的位置。 常见的嵌件种类：螺纹紧固件，加强筋，轴承，提供导电性连接点，或是其它的特殊作用，如像很多 面板上的防刮

39、伤用的铝合金等等最常见的就是螺母或双头螺栓类的嵌件。埋塑嵌件会明显的增加产品 的成本，只有当功能需要或成本合算时才使用。 埋塑嵌件的常用材质：铝镀黄铜，不锈钢镀黄铜或是直接用黄铜来车加工制造，因为黄铜的耐腐蚀性 和易加工性非常好。制造嵌件最好选用有一点韧性的材质，从材料工程的专业角度来讲，因为嵌件必须提 供熔体流动截流作用时提供一点韧性。当嵌件的形状很复杂时，无法用车加工时，通常用粉末冶金来制作 嵌件零件。 但是埋塑嵌件存下这几个值得注意的事项，如下： 1：循环时间：使用埋塑嵌件会增加零件成型的周期，且模具的保养费也会明显增高。 2：报废制件：各种原因，如注塑不良，或是嵌件遗漏，位置不良等等，

40、会造成整个零件报废。 3：模具损伤：如果嵌件尺寸不对，或是嵌件设计不良，会造成模仁的损伤。（如图示） 4：熔合线：很容易产生熔合线，也没有什么很有效的方法来控制。要靠经验老道的模具设计师设计 出好的模具可能会减小熔合线的程度。其实也不是没有解决方法，关于熔合线一直是塑胶产品的痛。 5：残余应力：塑胶会缩水，但金属却不会。当注塑成形完成后，塑胶继续收缩。而嵌件保持其体积， 所以在嵌件周围会有一定的裂纹产生，这个就是残余应力造成的。像这种情况，只能选用弹性较好的塑胶 材料来防止。如选用ABS,PC等等。而选用较脆的塑胶材料则是大忌。如用PS等脆性材料。 埋塑嵌件的结构设计误区： 1：塑胶件的设计需

41、要注意的是它的底部的厚度不要过薄，否则会有缺胶的情况产生（如图） 2：嵌件的设计在嵌件上做一些增大摩擦的结构，如滚花，及切口等等。如图所示： 压入嵌件的设计工艺 压入嵌件就是简单的将嵌件用外力压入紧固件中。 常见的有普通冷压，普通热压，自攻线嵌件，超声波嵌件，还有使用伸缩嵌件。 1：普通冷压，就是使用蛮力，或是借助工具，将嵌件强行压入。如图。 2：普通热压。如图： 3：自攻线嵌件，就是将嵌件外表做成自攻螺纹，像锁螺丝样锁入塑胶件中紧固。 4. ：超声波嵌件，和普通冷压一样，只是选用超声波工具来代替蛮力。 5：伸缩嵌件，伸缩嵌件和膨涨螺丝一个原理。 嵌件需注意点 由于流动性的关系，会在埋入件的周

42、围产生熔接痕；由于塑料与金属的收缩率不一样，成形后易产 生开裂。 使用埋入件成形时，会使周期延长。 埋入件高出成形品少许，可避免在装配时被拉动而松脱。 15、塑料齿轮 塑料齿轮由于质轻、价廉，传动噪声小，不需后加工，生产工序少，强度和刚度接近于金属材料，可 以代替有色金属和合金，因此，它在工业上的应用正在逐步扩大，现已广泛应用于机械、仪表、电讯、家 用电器、玩具产品和各种记时装置中。由于成形塑料齿轮的模具有其特殊性，因而塑料齿轮形成了一种特 殊类型的注射模。 . 材料的选用 齿轮材料的选用应综合考虑其使用性能、工艺性能和经济性能，常用的是聚甲醛(POM)，该材料具有 优异的综合性能，强度、刚性

43、高，抗冲击、耐疲劳、抗蠕变性能较好，自润滑性能优良，摩擦系数小且耐 磨性能好，吸水倾向小，产品尺寸稳定，适用于制造各种齿轮、传动零件或减摩零件等。 . 工艺要求 (1) 温度注射过程中的温度主要是指熔化温度和模具温度，因为两者都对整个注射过程有重要影 响。要想同时有较高的充模速度，又能保持塑件的特性，就需要有适当的熔化温度。模温控制塑料的充填 速度、塑件冷却时间和塑件的结晶度。模温越高，充模速度越快。模具温度是对齿轮成形周期及塑件质量 有决定性影响的参数，对POM 材料而言，成形齿轮的模温控制在90 120。 注射压力也是对塑料充填起决定性作用的因素，而注射压力与塑料温度、模具温度又是相互制约

44、的， 在生产中要找到它们的最佳组合点。 (2) 模具结构及制造目前，大多数注射成形齿轮的模数在1mm 以下，为防止齿轮变形和收缩，齿轮 宽度在 23mm 左右。模具结构上，成形齿轮注射模采用均匀分布的3 点浇口，这样一方面可以保证齿轮 的精度，另一方面可以去除浇口废料。齿轮采用顶杆顶出，型芯采用镶件结构。在设计齿轮模具型腔时， 要正确掌握齿轮各参数的收缩状况，如果计算收缩率和实际收缩率有较大差距，则需重新制造型腔。型腔 的加工精度是保证塑料齿轮精度的主要手段，可采用加工精度较高的精密线切割加工。对单个零件的加工 精度，要注意检测零件的尺寸公差和形位公差。 . 成形齿轮的主要缺陷及对策 生产实践

45、表明，成形齿轮的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面，成形齿轮的缺陷 容易导致齿轮传动的噪声、磨损加剧、效率降低甚至传动系统的卡死现象。下面就注射成形齿轮过程中产 生的主要缺陷及其原因与对策简述如下： (1) 塑件不满 塑件不满就是制品没有完全成形，导致这种缺陷的主要原因有： 注射温度不合适。一是塑料温度低，塑料流动性差；二是模具的温度低，流过的塑料很快冷却到失去 流动性，以致不能完全填满模具型腔的各个角落；三是注射压力不够；四是生产周期过短，料温来不及跟 上，影响充模成形。 模具设计不合理。一是模具本身结构复杂，浇口数目不足或形式不当；二是型腔内排气措施不力，这 种原因导致制件不

46、满的现象是常见的，消除这种缺陷应开设有效的排气孔道，选择合理的浇口位置使空气 容易排出，必要时将型腔的某个局部制成镶配件，使空气从镶配件缝隙逸出。 模具浇注系统有缺陷。一是流道太小、太簿或太长，增加了流体的阻力；二是流道、浇口有杂质、异 物、塑料碳化物堵塞所致；三是流道、浇口粗糙有伤痕，光洁度不足，影响物料流动。 (2) 产生飞边 飞边又称溢边、毛刺、披锋等，大多发生在模具的分型面上，导致该缺陷的主要原因有： 模具分型面精度差。模具分型面上粘有凸出异物、活动模板变形等；模具设计和流道设置不合理。一 是在不影响塑件完整性前提下，流道应设置在质量对称中心上，避免出现偏向性流动；二是塑料在熔融状 态

47、下具有很高的流动性和贯穿能力，容易进入活动的或固定的缝隙，要求模具的设计制造精度较高；注射 机的锁模力不足。注射成形时，由于机械上的缺陷，致使锁模力不足或不恒定，也会产生飞边；另一方面 由于模具本身平行度不好，也会导致锁模不紧密而产生飞边；注射工艺条件差 。一是塑料充模时过分剧烈； 二是加料量调得不准确。 16、制件上的标记、符号和文字 塑料制件上的文字和符号可以做成三种不同的形式： 制件上的凸字：制模时较方便，可以用机械或手工将字迹处的金属挖刻到一定深度即可；但是凸字 容易被破坏。 制件上的凹字：制模时必须把字迹周围的金属切削掉。此法很不经济，而且字迹周围的平面难以抛 光。现多采用电铸、冷挤

48、压、电火花等工艺。制品上的凹字可以填上各色油漆，使字迹更鲜明。 在模具上需设置标记符号文字的地方，镶上刻有标记符号文字的镶块；通常为避免镶嵌的痕迹而将 镶块周围的结合线作为边框，凹坑中的凸字无论在制品抛光或使用时都不易因碰撞而损坏。 17、斜顶与行位 斜顶与行位，在分模方向，垂直于分模方向均有运动。斜顶与行位在垂直于分模的方向不能有胶位阻 挡运动，要有足够的运动空间，如下图。 8 16 图斜顶与行位 18、塑胶的极限工艺问题的处理方法 ）壁厚的特殊处理方法 特别大的工件，如玩具汽车外壳，采用多点进胶的方法，能将壁厚取的相对薄些。 柱子的局部胶位厚，用如下图的方法处理。 加长芯子内壁减胶 外壁减

49、胶 ）小斜度与垂直面的处理。 模具表面尺寸精度高，表面光洁度高，脱模阻力小，脱模斜度能取小。为达到此目的将工件小斜度的 地方单独镶，镶件用线割，用磨的方法加工，如图。 要保证侧壁垂直的情况需要走行位或斜顶，走行位时有接口线，为避免接口明显，一般将接线放在圆 角与大面的交接处，如图。 19、塑胶零件常须解决的问题 1）过渡处理问题： 塑胶零件的精度一般不高，在相邻零件之间，同一零件的不同表面之间须有过渡处理。 同一零件的不同表面之间一般用小槽过渡，不同零件之间可用小槽，高低错面处理，如图所示。 2）塑胶零件的间隙取值：零件间直接装配，相互间无运动一般取0.1mm ；止口一般取0.15mm ；零件 间不需接触的最小间隙为0.3mm ，一般取0.5mm 。 3）塑胶零件止口的常见形式及间隙取法如图所示。 20、塑胶的表面粗糙度 1）蚀纹表面不能标注的粗糙度。在塑胶表面光洁度特别高的地方，将此范围圈出标注表面状态为镜 面。 2）塑胶零件的表面一般平滑，光亮，表面