塑料制品設(shè)計十大技巧-文庫吧
2025-06-14 23:04 本頁面
【正文】 裝載速率的影響。Fig. 3影響材料性質(zhì)的因素塑料的特性不僅僅是純原材料的性質(zhì)。在不同操作環(huán)境下，塑料組件的基本性質(zhì)會隨著不同的因素而改變（如紫外光輻射，如圖3）。如果原材料在不適用的范圍內(nèi)加工，再好的設(shè)計也會失敗。同樣的，制品并不能以加工過程來解決設(shè)計弱點(diǎn)。因此只有考慮到所有因素的優(yōu)化工藝，才能保證塑料零部件的質(zhì)量。Fig. 4與金屬不同，塑料對設(shè)計中的失誤沒有太大的承受力， 在設(shè)計塑料零件時，需要采用配合其特性的設(shè)計。因此，在設(shè)計之前，必須對產(chǎn)品所有的要求和限制條件進(jìn)行完整和細(xì)致的分析。三、節(jié)約成本設(shè)計 設(shè)計者對塑料零部件最終的成本負(fù)有大部分的責(zé)任。他的決策預(yù)先決定了生產(chǎn)、模具制作和組裝的成本。后期的修正和優(yōu)化通常是昂貴和不可行的。原材料性能影響成本充分發(fā)揮塑料原材料特性的優(yōu)勢，在許多方面可以節(jié)約成本。 167。 多功能一體化設(shè)計將幾種功能匯集在一個零部件上，可減少零件數(shù)量。 167。 運(yùn)用低成本組裝技術(shù)卡扣，焊接裝置，固定裝置，雙料注塑技術(shù)等。 167。 利用自潤滑特性減少對額外和持續(xù)潤滑油的需要 167。 免卻表面處理程序塑料能著色、耐化學(xué)品和耐腐蝕、電器及熱絕緣等性質(zhì)。 167。 成核作用同系列的原材料有不同的結(jié)晶周期，這是因為成核劑在熔融冷卻階段產(chǎn)生加速結(jié)晶效果。 成品設(shè)計影響成本除了以上提到的，注意以下各點(diǎn)能夠進(jìn)一步節(jié)約成本。 167。 壁厚 優(yōu)化壁厚分配可以影響原料成本，節(jié)省生產(chǎn)時間。 167。 模具雙面模具可以減少對開數(shù)量。 167。 公差要求過高的公差會增大產(chǎn)品的不合格率和質(zhì)量管理成本。 167。 原料采用低變形聚合物來減少翹曲變形問題（如在玻纖材料中加入適量礦物），選擇快定型或快固化原料可以減少成型周期和冷卻時間， 見圖1按生產(chǎn)各步驟成本比較當(dāng)注塑零件從注射機(jī)中脫出時，應(yīng)立即準(zhǔn)備裝配，不需要任何額外的處理。如果需要進(jìn)行后處理，總體塑料成本則經(jīng)常可會相等于金屬成本。四、澆口的位置 錯誤地選擇澆口體系的類型，除了會引起加工問題，還會對塑料制品的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。因而，設(shè)計部門決不能低估澆口位置的重要性。設(shè)計者不但要進(jìn)行塑料制品的設(shè)計計算，還必須特別注意模具的澆口設(shè)計。他們必須選擇正確的澆口體系以及澆點(diǎn)的數(shù)目和位置。澆口的類型和位置不同都將對制品的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。澆口位置的選擇將決定塑料制品以下性質(zhì)：167。 填充行為 167。 制品的最終尺寸（公差） 167。 收縮行為，翹曲 167。 機(jī)械性能水平 167。 表面質(zhì)量（外觀） 如果設(shè)計者選擇了錯誤的澆口，成型加工時幾乎不可能從優(yōu)化加工參數(shù)來矯正由此產(chǎn)生的后果。圖1制品在不同方向上的性能測定在注射成型過程中，長鏈的塑料分子、纖維填料和增強(qiáng)材料的取向主要由熔融塑料的流動方向決定，這導(dǎo)致了部件性能對方向的相關(guān)性（各向異性）。例如，流動方向上的伸展性能比垂直方向上的伸展性能要好得多（見圖1）。含有纖維增強(qiáng)材料的部件所受到的影響比不含纖維增強(qiáng)材料的部件要大得多。纖維的取向也引起部件在水平和垂直方向上的收縮差異，這將異致部件發(fā)生翹曲。圖2a圖2b由于熔合線和空氣存集引起部件質(zhì)量下降當(dāng)模具中2條或更多的熔流會聚到一起時，就會產(chǎn)生熔合線。例如，在熔體需要流經(jīng)嵌件，或制品同時在幾點(diǎn)進(jìn)行澆注時，就會出現(xiàn)熔合線（見圖2a和2b）。而且，同一制品中不同的壁厚可能導(dǎo)致熔體前方分離，從而產(chǎn)生熔合線。當(dāng)應(yīng)從模具中排除的空氣被熔體封閉在模具中無法溢出時，就會產(chǎn)生空氣存集（出現(xiàn)氣泡）。熔合線和空氣存集通常被作為表面缺陷的表現(xiàn)。除了會使表面難看外，它們還會明顯降低受影響區(qū)域的機(jī)械性能，特別是沖擊強(qiáng)度（見圖3和圖4）。圖3熔合線引起的強(qiáng)度降低圖4澆口位置選擇不當(dāng)引起的不利后果因為澆口常留下明顯痕跡，因而不能設(shè)置在對外觀表面要求高的區(qū)域。在任何一澆口區(qū)域都會產(chǎn)生高壓力（剪切），將明顯降低塑料樹脂的性能（圖5）。不含增強(qiáng)材料的塑料的熔合線質(zhì)量明顯高于含增強(qiáng)材料塑料的熔合線質(zhì)量。熔合線區(qū)域的質(zhì)量衰減因子與填料和增強(qiáng)材料的類型和含量有很大關(guān)系，加工助劑、阻燃劑等添加劑都對熔合線質(zhì)量有不利的影響。因而，很難評估這些因子對部件的最終強(qiáng)度的影響有多大。而且，熔合線區(qū)域在張力下有高的承載能力并不意味著它的耐沖擊能力或耐疲勞能力好。圖5由于含有纖維增強(qiáng)材料，熔合線區(qū)域的纖維的排列方向與流動方向垂直。這將明顯降低部件在這一點(diǎn)的機(jī)械性能（見圖6）。圖6正確的澆口位置復(fù)雜的模具不可能沒有熔合線。如果不能減少熔合線的數(shù)目，就應(yīng)根據(jù)表面質(zhì)量和機(jī)械強(qiáng)度考慮將它們設(shè)置在模具不重要的位置。這可以通過改變澆口位置或增大/降低部件的壁厚來實現(xiàn)。基本設(shè)計原則： 167。 不要將澆口置于高壓力區(qū)域 167。 盡量避免或減少熔合線 167。 盡量使熔合線遠(yuǎn)離高壓力區(qū)域 167。 對于增強(qiáng)型塑料，澆口位置決定零件的翹曲性能 167。 提供足夠的排氣口以避免空氣存集 五、基本裝配
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