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塑料零件结构设计
在具体设计塑料零件的结构时需要考虑哪些方面的问题?怎样合理地设计塑料零件的结构?如何选择塑料零件的材料?壁厚选择多少合适?等等。本文对这些具体问题进行了详细的总结。希望对大家在今后的设计中有所帮助并希望大家一起来补充完善。
关键词塑料零件、壁厚、脱模斜度、加强筋、材料选择
1、零件的形状应尽量简单、合理、便于成型
在保证使用要求前提下,力求简单、便于脱模,尽量避免或减少抽芯机构,如采用下图例中(b)的结构,不仅可大大简化模具结构,便于成型,且能提高生产效率。
2、零件的壁厚确定应合理
塑料零件的壁厚取决于塑件的使用要求,太薄会造成制品的强度和刚度不足,受力后容易产生翘曲变形,成型时流动阻力大,大型复杂的零件就难以充满型腔。反之,壁厚过大,不但浪费材料,而且加长成型周期,降低生产率,还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。因此制件设计时确定零件壁厚应注意以下几点:
在满足使用要求的前提下,尽量减小壁厚;
零件的各部位壁厚尽量均匀,以减小内应力和变形。不均匀的壁厚会造成严重的翘曲及尺寸控制的问题;
承受紧固力部位必须保证压缩强度;
避免过厚部位产生缩孔和凹陷;
成型顶出时能承受冲击力的冲击。3、必须设置必要的脱模斜度为确保制件成型时能顺利脱模,设计时必须在脱模方向设置脱模斜度,其大小与塑料性能、零件件的收缩率和几何形状有关,对于工程塑料的结构件来说,一般应在保证顺利脱模的前提下,尽量减小脱模斜度。
下表为根据不同材料而推荐的脱模斜度:
各种材料推荐的脱模斜度
材料脱模斜度
聚乙烯、聚丙烯、软聚***乙稀 30′~1°
ABS、尼龙、聚甲醛、***化聚醚、聚苯醚、硬聚***乙稀、聚碳酸酯、聚砜 40′~1°30′聚苯乙烯、有机玻璃 50′~2°
热固性塑料 20′~1°
在具体选择时,还应注意以下几个问题:
凡塑件精度要求高时,应采用较小的脱模斜度;
凡较高、较大的尺寸,应选用较小的脱模斜度;
塑件形状复杂的、不易脱模的应选用较大的脱模斜度;
塑件的收缩率大的应选用较大的斜度值;
塑件壁较厚时,会使成形收缩增大,脱模斜度应采用较大的数值;
如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边,那么塑件的内表面的脱模斜度可选的比外表面小;反之,要求脱模后塑件留在型腔内,则塑件外表面的脱模斜度应小于内表面;但,当内外表面要求不一致时,往往不能保证壁厚的均匀;
增强塑件宜取大,含自润滑剂等易脱模塑料可取小;
取斜度的方向,一般内孔以小端为准,符合图样,斜度由扩大方向取得。外形以大端为准,符合图样,斜度由缩小方向取得,一般情况下,脱模斜度α不包括在塑件公差范围内。
塑件
4、强度和刚度不足可考虑设计加强筋
为满足零件的使用所需的强度和刚度单用增加壁厚的办法,往往是不合理的,不仅大幅增加了零件的重量,而且易产生缩孔、凹痕等疵病,在零件设计时应考虑设置加强筋,这样能满意地解决这些问题,它能提高零件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。设置加强筋的方向应与料流方向尽量保持一致,以防止充模时料流受到搅乱,降低零件的韧性或影响制件外观质量。加强筋在塑料部件上是不可或缺的