Fig1-2塑料制品的不均匀壁厚 12.3加强筋 尽量在不增加壁厚的情况下,通过设置加强筋提高塑件强度和刚度。有的加强筋还能改 善成型时熔体的流动状况 图1-3(a)中的壁厚大而不均匀,图1-3(b)的图采用了加强筋,壁厚均匀,既省料 又提高了强度、刚度,避免了气泡、缩孔、凹痕、翘曲等缺陷。加强筋的尺寸见图1-4。加 强筋的厚度比壁厚小。 题 图1-3采用加强筋减小壁厚 塑料制品中设置加强筋有以下要求:布置加强筋时,应尽量减少塑料的局部集中,以免 产生缩孔和气泡。图1-5为加强筋的布置情况,其中图1-5(a)因塑料局部集中,所以不合 理;图μ-5(b)的结构形式较好。加强筋的尺寸不宜过大,矮一些、多一些为好,加强筋之 间的中心距应大于两倍壁厚。如图1-6所示,这样既可以避免缩孔产生,又可以提高制品 的强度和刚度。加强筋布置的方向应尽量与熔体流动的方向一致,以利于熔体充满型腔,避 免熔体流动受到搅乱。加强筋的端面不应与制品支承面平齐,应有一定间隙。 (0.50.7)t <3t R=t/8 图1-4加强筋的尺寸
Fig.1-2 塑料制品的不均匀壁厚 1.2.3 加强筋 尽量在不增加壁厚的情况下，通过设置加强筋提高塑件强度和刚度。有的加强筋还能改 善成型时熔体的流动状况。 图 1-3（a）中的壁厚大而不均匀，图 1-3（b）的图采用了加强筋，壁厚均匀，既省料 又提高了强度、刚度，避免了气泡、缩孔、凹痕、翘曲等缺陷。加强筋的尺寸见图 1-4。加 强筋的厚度比壁厚小。 图 1-3 采用加强筋减小壁厚 塑料制品中设置加强筋有以下要求：布置加强筋时，应尽量减少塑料的局部集中，以免 产生缩孔和气泡。图 l-5 为加强筋的布置情况，其中图 l-5（a）因塑料局部集中，所以不合 理；图 l-5（b）的结构形式较好。加强筋的尺寸不宜过大，矮一些、多一些为好，加强筋之 间的中心距应大于两倍壁厚。如图 1-6 所示，这样既可以避免缩孔产生，又可以提高制品 的强度和刚度。加强筋布置的方向应尽量与熔体流动的方向一致，以利于熔体充满型腔，避 免熔体流动受到搅乱。加强筋的端面不应与制品支承面平齐，应有一定间隙。 图 1-4 加强筋的尺寸 < (0.5~0.7) t < 3 t t R = t / 8
图1-5加强筋的布置 图1-6加强筋的设计 124支承面 当塑料制品需要由一个面为支承时,以整个底面作为支承面是不合理的,如图1-7所示 因为塑料制品稍有变形就会造成底面不平。为更好地起支承作用,常采用边框或底脚(三点 或四点)为支承面 囗凵 图1-7支撑面的设计 1.25脱模斜度 为了便于塑件脱模并且防止脱模时擦伤制品表面,与脱模方向平行的制品表面一般应具 有合理的脱模斜度。其大小主要取决于塑料的收缩率、塑料制品的形状和壁厚以及部位。 塑件内孔以型芯小端为准,斜度沿扩大方向标出;塑件外形以型腔大端为准,斜度沿减 小方向标出。常用塑料制品脱模斜度可参考表1-3。从表中可以看出,在一般情况下,脱模 斜度为30-130。通常,较高的塑件选取较小的脱模斜度。当制品有特殊要求或精度要求 较高时,应选用较小的斜度,外表面斜度可小至5,内表面斜度小至10-20,高度不大 的,还可以不要脱模斜度;较高、较大的尺寸选用较小的斜度:塑料制品形状复杂的,不易
图 1-5 加强筋的布置 图 1-6 加强筋的设计 1.2.4 支承面 当塑料制品需要由一个面为支承时，以整个底面作为支承面是不合理的，如图 1-7 所示， 因为塑料制品稍有变形就会造成底面不平。为更好地起支承作用，常采用边框或底脚（三点 或四点）为支承面。 图 1-7 支撑面的设计 1.2.5 脱模斜度 为了便于塑件脱模并且防止脱模时擦伤制品表面，与脱模方向平行的制品表面一般应具 有合理的脱模斜度。其大小主要取决于塑料的收缩率、塑料制品的形状和壁厚以及部位。 塑件内孔以型芯小端为准，斜度沿扩大方向标出；塑件外形以型腔大端为准，斜度沿减 小方向标出。常用塑料制品脱模斜度可参考表 1-3。从表中可以看出，在一般情况下，脱模 斜度为 ' ' 30 1 30 ° − 。通常，较高的塑件选取较小的脱模斜度。当制品有特殊要求或精度要求 较高时，应选用较小的斜度，外表面斜度可小至 ' 5 ，内表面斜度小至 ' ' 10 − 20 ，高度不大 的，还可以不要脱模斜度；较高、较大的尺寸选用较小的斜度；塑料制品形状复杂的，不易
脱模的,应取较大的斜度;塑件的凸起或加强筋单边应有4°-5的斜度;塑料制品壁厚大 的应选较大的斜度:在开模时,为了让制品留在动模一边,内表面斜度比外表面斜度小,相 反,为了让制品留在定模一边,则外表面斜度比内表面斜度小。 图1-8脱模斜度 表1-3常用塑料的脱模斜度 脱模斜度 脱模斜度 塑料名称 塑料名称 型芯 型腔 型芯 腔 聚乙烯 0′~45′ 5′~45′ PMMA 聚丙烯、软聚氯 聚酰胺(尼龙)20′~40 25′~40′ 烯 硬聚氯乙烯 聚碳酸酯 30′~50 聚苯乙烯 35-1°30′氯化聚醚 25′~45 ABS 35′~1 40′~1°20′聚甲醛 126孔的设计 塑料制品的孔有通孔、盲孔、螺纹孔、异形孔等。对这些孔的设置有以下要求:孔的形 状宜简单。复杂形状的孔,模具制造较困难。孔与孔之问,孔与壁之间均应有足够的距离, 见表1-4,孔径与孔的深度有一定关系,如表1-5所示。如果使用要求两个孔的间距或孔边 距小于表1-4规定的数值时,如图1-9,可将孔设计成图1-9b)的结构形式 表1-4热固性塑料孔间距、孔边距与孔径 孔径mm <1.5 1.5~3 6~10 10~18 孔间距、孔边距/mm 1~1.5 1.5~2 2~3 4~5 表1-5孔径与孔深的关系 成型方式 孔的深度 不通孔 压缩模塑 横孔 <1.5d 竖孔 <2.5d 挤出或注射模塑 4~5d
脱模的，应取较大的斜度；塑件的凸起或加强筋单边应有 ° ° 4 − 5 的斜度；塑料制品壁厚大 的应选较大的斜度；在开模时，为了让制品留在动模一边，内表面斜度比外表面斜度小，相 反，为了让制品留在定模一边，则外表面斜度比内表面斜度小。 图 1-8 脱模斜度 表 1-3 常用塑料的脱模斜度 脱模斜度 脱模斜度 塑料名称 型芯 型腔 塑料名称 型芯 型腔 聚乙烯 20′~45′ 25′~45′ PMMA 35′~1° 35′~1°30′ 聚丙烯、软聚氯 乙烯 20′~50′ 50′~1° 聚酰胺（尼龙） 20′~40′ 25′~40′ 硬聚氯乙烯 50′~1°45′ 50′~2° 聚碳酸酯 30′~50′ 35′~1° 聚苯乙烯 30′~1° 35′~1°30′ 氯化聚醚 20′~45′ 25′~45′ ABS 35′~1° 40′~1°20′ 聚甲醛 30′~1° 35′~1°30′ 1.2.6 孔的设计 塑料制品的孔有通孔、盲孔、螺纹孔、异形孔等。对这些孔的设置有以下要求：孔的形 状宜简单。复杂形状的孔，模具制造较困难。孔与孔之问，孔与壁之间均应有足够的距离， 见表 1-4 ，孔径与孔的深度有一定关系，如表 1-5 所示。如果使用要求两个孔的间距或孔边 距小于表 1-4 规定的数值时，如图 1-9，可将孔设计成图 1-9(b)的结构形式。 表 1-4 热固性塑料孔间距、孔边距与孔径 孔径/mm ＜1.5 1.5~3 3~6 6~10 10~18 18~30 孔间距、孔边距 /mm 1~1.5 1.5~2 2~3 3~4 4~5 5~7 表 1-5 孔径与孔深的关系 成型方式 孔的深度 通孔 不通孔 横孔 2.5d ＜1.5d 压缩模塑 竖孔 5d ＜2.5d 挤出或注射模塑 10d 4~5d
图1-9孔间距或孔边距过小时的改进设计 塑料制品上紧固用的孔和其它受力的孔,应设计出凸边予以加强,如图1-10所示。固 定孔可采用图1-l(a所示沉头螺钉孔形式,一般不采用图1-1(b)所示沉头螺钉孔形式。如 果必须采用图1-l1(b)形式时,则应采用图1-ll(c)的形式,以便设置型芯 ⑩ 山 图1-10孔的加强 图1-11固定孔的形式 12.7螺纹 塑料制品上的螺纹可以在注塑时直接成型,也可以注塑后进行机械加工,对于经常拆装 或受力较大的螺纹则采用金属的螺纹嵌件。 血n几I 图1-12塑件螺纹设计 设计塑料螺纹时,应有如下要求: I)注塑外螺纹直径不宜小于4mm,内螺纹直径不宜小于2mm。为了减小螺距的积累误 差,应尽量缩短配合长度,其应小于螺纹直径的1.5至2倍。 2)在端部应有大于0.5mm的无螺纹区,制造较容易,又可防止出现毛刺,在使用时还 起导向作用,如图1-12所示。 3)对于塑件的同轴线上有前后两段螺纹的零件,其螺纹的螺距和旋转方向应一致,这样 可以同时旋出螺纹零件,简化模具结构和塑件量产
图 1-9 孔间距或孔边距过小时的改进设计 塑料制品上紧固用的孔和其它受力的孔，应设计出凸边予以加强，如图 1-10 所示。固 定孔可采用图 1-11(a)所示沉头螺钉孔形式，一般不采用图 1-11(b)所示沉头螺钉孔形式。如 果必须采用图 1-11(b)形式时，则应采用图 1-11(c)的形式，以便设置型芯。 图 1-10 孔的加强 图 1-11 固定孔的形式 1.2.7 螺纹 塑料制品上的螺纹可以在注塑时直接成型，也可以注塑后进行机械加工，对于经常拆装 或受力较大的螺纹则采用金属的螺纹嵌件。 图 1-12 塑件螺纹设计 设计塑料螺纹时，应有如下要求： 1)注塑外螺纹直径不宜小于 4mm，内螺纹直径不宜小于 2mm。为了减小螺距的积累误 差，应尽量缩短配合长度，其应小于螺纹直径的 1.5 至 2 倍。 2)在端部应有大于 0.5mm 的无螺纹区，制造较容易，又可防止出现毛刺，在使用时还 起导向作用，如图 1-12 所示。 3)对于塑件的同轴线上有前后两段螺纹的零件，其螺纹的螺距和旋转方向应一致，这样 可以同时旋出螺纹零件，简化模具结构和塑件量产
128齿轮 图1-13塑件齿轮相关尺寸 设计塑料齿轮时,应有如下要求: 1)相互啮合的塑料齿轮应采用相同的塑料制造,避免因收缩不一致引起啮合状态不佳 2)各部分尺寸关系 H=D D>1.5D t1=3m 式中H-轮辐厚度,mm D-轮毂轴孔直径,mm D1-轮毂外径,mm; t1-轮辐宽度,mm m-齿轮模数。 3)塑料齿轮孔与轴配合采用过渡配合的形式,其固定方法应避免采用键槽连接的方式, 应采用如图1-13所示的固定形式。 129嵌件结构 在塑料制品内嵌入金属零件形成不可卸的连接,所嵌入的零件即称嵌件。各种塑料制品 中嵌件的作用不尽相同,有的是为了增加塑料制品的局部强度、硬度、耐磨性;有的是为了 保证电器性能,有的是为增加制品形状和尺寸的稳定性,提高精度等。嵌件的材料一般为金 属材料,也有用非金属材料的。 常用的嵌件如图1-14所示。其中图1-14(a)为圆筒形嵌件,有通孔和不通孔,有螺纹套、 轴套和薄壁套管等;图1-14(b)的为圆柱形嵌件,有螺杆、轴销、接线柱等:图1-14(c)为导 电片状嵌件和焊片;图1-14d)为汽车方向盘中的细杆状贯穿嵌件;图1-14(c)为有机玻璃表 壳中嵌入ABS塑料,属于非金属嵌件 设计带嵌件的塑料制品时,应注意的主要问题是嵌件固定的牢靠性、制品的强度以及注 塑过程中嵌件定位的稳定性。解决以上问题的关键是嵌件的结构设计及其与塑料制品的配合 关系 1)嵌件材料与塑料制品材料的膨胀系数应尽可能接近。必须保证嵌件受力时不发生转 动或顶出。其结构有以下几种:嵌入部分表面滚花和开槽,小件可只滚花不开槽,如图1-14(b) 所示;嵌入部分压扁,如图1-15(a)所示,这种结构用于导电部分必须保证有一定横截面 板、片状嵌件嵌入部分采用切口、冲孔、打弯方法固定,如图1-15(b)所示;薄壁管状嵌件
1.2.8 齿轮 图 1-13 塑件齿轮相关尺寸 设计塑料齿轮时，应有如下要求： 1)相互啮合的塑料齿轮应采用相同的塑料制造，避免因收缩不一致引起啮合状态不佳。 2)各部分尺寸关系： H = D D1 > 1.5D t1 = 3m 式中 H –轮辐厚度，mm； D –轮毂轴孔直径，mm； D1 - 轮毂外径，mm； t1 - 轮辐宽度，mm； m – 齿轮模数。 3)塑料齿轮孔与轴配合采用过渡配合的形式，其固定方法应避免采用键槽连接的方式， 应采用如图 1-13 所示的固定形式。 1.2.9 嵌件结构 在塑料制品内嵌入金属零件形成不可卸的连接，所嵌入的零件即称嵌件。各种塑料制品 中嵌件的作用不尽相同，有的是为了增加塑料制品的局部强度、硬度、耐磨性；有的是为了 保证电器性能，有的是为增加制品形状和尺寸的稳定性，提高精度等。嵌件的材料一般为金 属材料，也有用非金属材料的。 常用的嵌件如图 1-14 所示。其中图 1-14(a)为圆筒形嵌件，有通孔和不通孔，有螺纹套、 轴套和薄壁套管等；图 1-14(b)的为圆柱形嵌件，有螺杆、轴销、接线柱等；图 1-14(c)为导 电片状嵌件和焊片；图 1-14(d)为汽车方向盘中的细杆状贯穿嵌件；图 1-14(e)为有机玻璃表 壳中嵌入 ABS 塑料，属于非金属嵌件。 设计带嵌件的塑料制品时，应注意的主要问题是嵌件固定的牢靠性、制品的强度以及注 塑过程中嵌件定位的稳定性。解决以上问题的关键是嵌件的结构设计及其与塑料制品的配合 关系。 1）嵌件材料与塑料制品材料的膨胀系数应尽可能接近。必须保证嵌件受力时不发生转 动或顶出。其结构有以下几种：嵌入部分表面滚花和开槽，小件可只滚花不开槽，如图 1-14(b) 所示；嵌入部分压扁，如图 1-15(a)所示，这种结构用于导电部分必须保证有一定横截面； 板、片状嵌件嵌入部分采用切口、冲孔、打弯方法固定，如图 1-15(b)所示；薄壁管状嵌件