塑料件设计基础知识100题(塑料件设计基础知识1000字)
导语：塑料件设计基础知识1
塑料产品的精度不高，国家对塑料件的精度颁布了公差标准，划分了精度等级，如表1所示。
公差标准通常作为参考，在实际工作中，一般采用实际装配的方式来检验塑料产品的合理性。例如：如果生产出来的塑胶产品符合国家公差标准， 但实物装配起来还是有比较明显的间隙，这就需要根据间隙的大小来修改模具。
尽可能选用较低的精度等级，对于塑件图上无公差要求的自由尺寸，建议采用标准中的7级精度等级。精度要求高的产品，重要尺寸选用表2中的第一级公差，非重要尺寸选用第二级公差。塑料制品精度等级的选用如表2所示
塑料制品精度等级的选用
塑料件壁厚可根据材料的不同及产品外形尺寸的大小来选择，其范围一般为0.6〜 6.0mm,常用的厚度一般在1.5〜3.0mm之间。
表3是常用塑料件料厚推荐值，小型产品是指最大外形尺寸L<80 mm，中型产品是 指最大外形尺寸为80mm<L<200mm，大型产品是指最大外形尺寸L>200mm
常用塑料件料厚推荐值
1、壁厚的选择
塑料件壁厚可根据材料的不同及产品外形尺寸的大小来选择，热塑性塑料产品壁厚一般在0. 5〜4mm，最常用的数值为2〜3mm;如果强度不 够，应采用加强筋结构。
常用塑料件料厚推荐值
2、壁厚的设计原则
（1）制品的壁厚原则上要求一致，壁厚不均匀，会造成成型时收缩不均匀，产生缩孔和内部应力，一致发生变形或者开裂。塑料产品的壁厚应力求均匀、厚薄适当，厚薄差别尽量控制在基本壁厚的25%以内，以减少应力的产生。壁厚差太大时，易形成“沉陷点”或产生翘曲。为此，常将厚的部分挖空，壁厚设计对比，如图所示。
改善壁厚的设计
（2）当不同的壁厚无法避免时，应采用倾斜方式使壁厚逐渐变化 ，如图4－2所示。采用适当的修饰半径以缓慢过渡厚薄部分的空间。
一般情况下平均壳体厚度>1. 2m一m。周边壳体厚度>1. 4mm。料厚变化不能过大，从薄到厚不要超2.0倍，从厚到薄不要少于原胶位 的0.50倍。筋条厚度与壁厚的比例不大于0. 75。
壁厚过渡设计
(1) 脱模斜度是指塑料件在出模方向应具有一定的倾斜角度。
塑料成型后塑料产品紧紧抱住模具型芯或型腔中凸出部位，给取出产品带来困难。为便于从模具内取出产品或从产品内抽出型芯，设计塑料产品结构时，必须考虑足够的脱模斜度。脱模斜度又称拔模斜度、出模斜度。如图所示。塑料产品的 内表面、外表面沿脱模方向均应有脱模斜度，必须限制在制造公差范围内。所取数值按经验确定，一般脱模斜度为1°〜2°，最小为0. 5°。‘
（2）在设计塑胶件产品时，无论外观还是里面的结构都要有脱模斜度。
脱模斜度与产品外观、材料、产品外形尺寸、产品功能相关。n 塑料产品的凸起或加强筋，单边应有4°〜5°的脱模斜度。
厚壁产品会因壁厚使成型收缩增大，故斜度应放大。若斜度不妨碍产品的使用， 则可将斜度值取大些。
热固性塑料较热塑性塑料收缩小些，脱模斜度也相应小些。复杂及不规则形状 的产品其斜度应大些。
内表面斜度比外表面斜度应大些。
不通孔深度小于10mm，外形高度不大于 20mm时，允许不设计斜度。
有时根据产品预留的位置来确定脱模斜度。若为了在开模后让产品留在凸模上，则可有意将凸模斜度减小，而将凹模斜度放大，反之亦然。在满足塑料产品尺寸公差要求的前提下，脱模斜度可以取大些。
(3) 脱模斜度方向的确定方法
产品外观外形以大端为基准，斜度釆用减胶拔模方式向小端取得，如图所示。
内孔以小端直径为基准，斜度采用减胶拔模方式向扩大方向取得，如图所示。
(4) 脱模斜度方向的确定方法
筋位以大端为基准，斜度釆用减胶拔模方式向小端取得，如图所示。
塑件内外表面都应有斜度，特别是深型的容器类制品，塑件内侧的斜度可以比外侧的斜度取大1° 如图所示
。
在进行塑料件产品结构设计时，为了提高产品强度和避免胶件注塑时应力集中、便于 脱模，产品各面相交之间应设计过渡圆角，如图所示。
在塑料产品的拐角处设置圆角，可增加产品的强度，改善成型时材料的流动性， 也有利于产品的脱模。因此，在设计塑料产品结构时，应尽可能采用圆角。在两部位 交接处的内、外角上采用圆弧过渡能减小应力集中，避免和模具型腔开裂。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。
(1) 产品结构设计无特殊要求时，/过渡圆角由相邻的料厚决定，内侧圆角半径（R）一般取值范围是料厚(t)的0.50〜1.50倍，但最小圆角半径不得小于0.30mm，如图所示。
（2)产品内外表面的拐角处设计圆角时，应保持料厚均匀，如图所示，Ra=Rb+t
(3) 在进行塑胶件产品结构设计时，尤其要注意模具的分型面不要有圆角，除非产品 有特别要求。如果分型面有圆角，一则会增加模具制作难度，在产品的外表面也会留下夹线痕迹，影响外观，如图所示。
(4)产品的外观面和内表面能接触到的地方不允许有尖角利边，必要时作倒圆角处理， 最小圆角半径不要小于0.30mm，以防刮伤手指，尤其是做玩具类产品结构设计时要特别注意，如图所示。
三。加强肋的设计
加强筋的作用不仅可以提高塑料产品的强度和刚度，减少扭歪现象，而且可以使 塑料成型时容易充满型腔。如图所示。
1、加强筋设计原则:
（1）加强筋的厚度应小于被加强的产品壁厚，防止连接处产生凹陷。
（2）加强筋的高度不宜过高，否则会使筋 部受力破坏，降低自身刚性。如图4所示为 加强筋尺寸比例关系。增加产品的刚度，应增加加强筋的数目而不应增加其高度。
（3）加强筋的斜度可大些，一般应大于1.5°，避免顶伤，以利脱模。
（4）多条加强筋要分布得当，排列相互错开，以减少收缩不均。
（5）一般加强筋都是加斜骨，目的是避免困气，有利于注塑及强度。
2、加强筋设计形式
（1）加强筋有如左图所示的长条形网格加强筋，也有如右图所示的圆形网格加强筋
。
（2）箱体转角处设计加强筋，如图左所示，侧壁设置加强筋，如图右所示。
（3）为了增加产品的刚度，应增加加强筋的数目而不是高度，加强筋应设计的矮一些，多一些为好，如图所示。
（4）加强筋的设计排列合理，如图所示。
不合理 合理
加强筋的设计排列合理，中间挖空，如图所示。
不合理 合理
立柱设计加强筋，如图所示。
不合理 合理
3、加强筋尺寸设计
加强筋尺寸设计，如图所示
。
‘尺寸说明：
尺寸A是加强筋的大端厚度，取值范围在0.4t~ 0.60t，一般取值是料厚的50%。
尺寸B是加强筋的高度，一般要求不大于3t。
尺寸C是两个加强筋的距离，一般要求不小于4t。
尺寸D是加强筋离零件表面的距离，一般要求不小于 1.00mm。
4、螺丝柱的加强筋
如果螺丝柱过高或者需要承受一定的力度时，就需要设计加强筋以增强其强度，如图左所示是远离侧壁螺丝柱的加强筋，图右所示是靠近侧壁螺丝柱的加强筋。
5、螺丝柱的加强筋尺寸设计
螺丝柱的加强筋设计如图所示。尺寸说明：
尺寸A是加强筋上端的平面宽度，应不小于0.50mm。
尺寸B是加强筋底端的宽度，取值范围是螺丝柱高度的0.20〜0.50倍。
尺寸C是加强筋离螺丝柱顶端平面的距离，应不小于1.00mm。
6、支撑面的加强筋设计
在支撑面做加强筋，加强筋应低于支撑面，以保证支撑面平齐，加强筋与支承面 如图所示，至少低于支承面0. 5mm
二，塑料支撑面设计
支撑面是承受产品重量的底面，对于稍大尺寸的产品，如果用整个面做支撑面， 则不利于底部的平整，所以需要设计一些凸边或者凸台、凸点来支撑。
支撑面的高度应根据产品的外形尺寸来定，一定取值范围是0.30〜2.00mm，如右图所示
支撑面，采用凸台结构，凸台以3个为好，高度应高出平面0. 5mm以上，位置应均勻设置在制品的边角，有足够的强度、适宜的脱模斜度和过渡联接。如图
塑料产品的底部支撑面选用整平面结构是不适宜的，因为要使整平面达到绝对平直是十分困难的，所以采用内凹结构效果较好，凹入深度应大于0.5-1mm。如图所示。
孔是产品结构设计中经常碰到的，常见的孔有两类，一类是圆形孔，另一类是非圆形孔。设计孔的位置时，应在不影响塑料件强度的前提下尽量减少模具加工的难度。
1、常见孔的设计要求
尺寸说明(不包括螺丝柱的内孔)：如图所示。
尺寸A是孔之间的距离，孔径若小于3.00mm，建议A数值不小于D；孔径若超过 3.00mm，则A数值可取孔径的0.70倍。
尺寸B是孔与边的距离，建议B数值不小于D。
2、孔径与孔深的关系
尺寸说明(不包括螺丝柱的内孔)：如图4－33所示。
n 尺寸A是盲孔的深度，建议A数值不大于5D。一般取A小于2D，长径比不超 过4mm。
如果D≤1.5mm，则A≤D。盲孔底壁的厚度要≥1/6D
n 尺寸B是通孔的深度，建议B数值不大于10D。
3、台阶孔结构
台阶孔是多个不同直径同轴相连的孔，孔的深度比单一直径的孔长。如图4－34所示
4.斜孔
孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。对于斜孔与形状复杂孔的成型方法， 可采用拼合型芯来完成，以避免侧抽芯结构。如图4－35所示，将如图（a)所示的侧抽 孔改进为如图（b)所示的沿脱模方向的孔
。
5.侧孔及侧凹
塑料产品上出现侧孔及侧凹时，为便于出模，必须设置滑块或侧抽芯结构，从而 使模具结构复杂，成本增加，可对产品的结构加以改进。如图4-36所示，将图（a)所示 的带侧孔改变为图（b)所示的侧凹。
6、螺丝头孔的设计
如图4－37所示，螺丝头孔优先选用图4－37(a)所示的形式，如果结构需要选用图4－37 (b)所示的形式时，锥形面应低于端面且不少于0.50mm,以免孔表面裂开。
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