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第 2 章 塑料结构工艺性. 要想获得优质的 塑件，除合理选用塑 件的原材料外，还必 须考虑塑件的结构工 艺性，这样，不仅可 使成型工艺得以顺利 进行，而且还满足了 塑件和模具的经济性 要求，即以最低的成 本生产出合格的塑件。. 学习指导. 异性面塑料模具成型零部件加工（单击停止播放）. 塑件结构工艺性概念. 符合成型工艺要求. 简化模具结构设 计. 方便模具的制造和维修. 降低生产成本. 2.1 塑件结构工艺性概念. 塑件结构工艺性设计的主要内容. 螺纹. 尺寸及尺寸精度. 孔. 加强肋. 表面粗糙度. 嵌件. 壁厚. 圆角.
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第2章 塑料结构工艺性 要想获得优质的 塑件，除合理选用塑 件的原材料外，还必 须考虑塑件的结构工 艺性，这样，不仅可 使成型工艺得以顺利 进行，而且还满足了 塑件和模具的经济性 要求，即以最低的成 本生产出合格的塑件。 学习指导 异性面塑料模具成型零部件加工（单击停止播放）
塑件结构工艺性概念 符合成型工艺要求 简化模具结构设计 方便模具的制造和维修 降低生产成本 2.1塑件结构工艺性概念
塑件结构工艺性设计的主要内容 螺纹 尺寸及尺寸精度 孔 加强肋 表面粗糙度 嵌件 壁厚 圆角 符号 塑件形状 支承面 文字及标记 脱模斜度 齿轮
2.2 尺寸及尺寸精度 塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性。 塑件尺寸精度与模具制造精度、磨损情况、塑料收缩率波动、成型工艺条件变化、塑件成型后时效变化、模具的结构形状有关。因此，塑件的尺寸精度一般不高，在保证使用要求的前提下尽可能选用较低的精度等级。 塑件尺寸公差国家标准是GB/T14486－93。按此标准规定，塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为7级，每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差；B为受模具活动部分影响尺寸的公差（例如由于受水平分型面溢边厚薄的影响，压缩件高度方向的尺寸）。
塑件表面粗糙度是决定塑件表面质量的主要因素，与模具表面粗糙度有关。 一般模具表面的粗糙度数值要比塑件低1~2级。塑件表面粗糙度Ra一般为0.8~0.2um。 模具使用过程中由于磨损而使表面粗糙度不断加大，所以应随时给予抛光复原。 透明塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明塑件则根据使用情况来决定它们的表面粗糙度。 2.3 表面粗糙度 塑料模具抛光（单击停止播放）
2.4 壁厚 塑件的壁厚不仅为了保证塑件有足够的强度和刚度，而且也为了塑料在成型时能保持良好的流动状态。壁厚过大，则浪费材料，易产生气泡、缩孔等缺陷；壁厚过小，成型时流动阻力大，难以充型，因此应合理选择塑件的壁厚 。 同一塑件的壁厚尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不同产生内应力，使塑件产生变形、缩孔及凹陷等缺陷。要求塑件各处壁厚完全一致也是不可能的。不同壁厚的比例不应超过1:3。
2.5 塑件形状 在满足使用性能前提下，尽量使塑件的形状有利于成型，不采用侧向抽芯机构，使模具设计简化。 塑件内侧凹陷或凸 起较浅并允许有圆角时， 可以采用整体式凸模并 采取强制脱模的方法。 这种方法要求塑件在脱 模温度下应具有足够的 弹性，以保证塑件在强 制脱模时不会变形。
改变 塑件形状以利于塑件成型的典型实例
可强制脱模 的侧向凹凸
2.6 脱模斜度 注：本表所列脱模斜度适于开 模后塑件留在凸模上的情形
2.7 孔的设计 塑件上常见的孔有通孔、盲孔、异形孔和螺纹孔等。这些孔均应设置在不易削弱塑件强度的地方，且在孔与孔之间、孔与边壁之间应留有足够的距离。 热固性塑件孔间距、孔边距 mm 孔的加强
通孔成 型方法
2.8 加强肋 加强肋的作用是在不增加壁厚的情况下增加塑件的强度和刚度，防止塑件翘曲变形。 若塑件壁厚为δ，则加强肋的高度L=（1~3）δ，肋宽A=（1/4~1）δ，R=（1/8~1/4）δ，肋端部圆角r＝δ/8，α=20~50。当δ≤2mm时，可取A=δ。
2.9 圆角 为了避免应力集中，提高塑件的强度，改善熔体的流动情况和便于脱模，在塑件各内外表面的连接处，均应采用过渡圆弧。
R/δ与应力集中系数的关系曲线 圆角半径尺寸
2.10 支承面 以塑件的整个底面作为支承面是不合理的，因为塑件稍有翘曲或变形就会使底面不平。通常情况下采用塑件凸起的边框或底脚（三点或四点）来作支承面。
塑件螺纹成型方法 用金属螺纹嵌件 模具成型 塑件机械加工 内螺纹型芯成型 外螺纹型环成型 2.11 螺纹 塑件上的螺纹既可以直接用模具成型，也可以在成型后用机械加工方法成型。对于需要经常拆装和受力较大的螺纹，应采用金属螺纹嵌件。
塑件螺纹的选用范围 塑件上的螺纹一般应选用较大的螺牙尺寸，直径较小时也不宜选用细牙螺纹，否则会影响使用强度。 注：表中“+”为建议采用的范围
为了防止螺纹最外圈崩裂或变形，应使螺纹最外圈和最里圈留有台阶。螺纹的始端和终端应逐渐开始和结束，有一段过渡长度l。为了防止螺纹最外圈崩裂或变形，应使螺纹最外圈和最里圈留有台阶。螺纹的始端和终端应逐渐开始和结束，有一段过渡长度l。 a）错误 b）正确 a）错误 b）正确 塑件上螺纹始末端过渡长度 注：始末端的过渡长度相当于车制金属螺纹型芯或型腔的退刀长度。
可强制脱模的圆牙螺纹 两段同轴螺纹的设计
2.12 嵌 件 在塑件中嵌入其它零件形成不可拆卸的连接件。 塑件中嵌入嵌件的目的是为了提高塑件的强度、硬度、耐磨性、导电性、导磁性等，或者是增加塑件尺寸和形状的稳定性，或者是降低塑料的消耗。 嵌件的材料可以是金属材料，也可以是玻璃、木材和已成型的塑件等非金属材料，其中金属嵌件的使用最为广泛。 常见的嵌件种类 笔记本外壳上的铜螺母嵌件照片
金属嵌件的设计原则 （1）嵌件应可靠地固定在塑件中 金属嵌件在塑件内固定方式
（2）模具中嵌件应定位可靠 外螺纹嵌件在模具内的固定
内螺纹嵌件在模具内的固定 细长嵌件在模具内的支撑固定 1－嵌件； 2－支撑柱
（3）嵌件周围的壁厚应足够大 由于金属嵌件与塑件的收缩率相差较大，致使嵌件周围的塑料存在很大的内应力，如果设计不当，则会造成塑件的开裂，而保持嵌件周围适当的塑料层厚度可以减少塑件的开裂倾向。 金属嵌件周围塑料层的厚度 mm 注：成型带嵌件的塑件会降低生产效率，使生产不易实现自动化，因此在设计塑件时应尽可能避免使用嵌件。
2.13 符号、文字及标记 塑件上有时需要带有文字或图案符号的标志。 标志应放在分型面的垂直方向上，并有适当的斜度以便脱模。 如果塑件字记是凸的，在模具上则为凹形，加工比较容易，文字可用刻字机刻制，图案等可用手工雕刻或电加工等方法加工，但凸起的标记符号容易磨损。 如果塑件字记是凹形的，在模具上则为凸形，用一般的机械加工方法难以满足，可采用电火花、冷挤压或电铸等方法加工。 位于塑件凹处的凸字具有很多优点，无论在研磨抛光或使用时都不易磨损破坏，而又容易加工，因而被广泛采用。 鼠标外壳文字的照片
2.14 齿轮设计 塑料齿轮目前主要用于精度和强度不太高的传动机构，其特点是重量轻、传动噪音小，可制作齿轮的塑料有尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、聚砜等。 齿轮各部分的尺寸关系如下： （1）最小轮缘宽度t1应为齿高t的3倍； （2）辐板厚度H1应不大于轮缘厚度H； （3）轮毂厚度H2应不小于轮缘厚度H； （4）最小轮毂外径D1应为轴孔直径D的1.5～3倍； （5）轮毂厚度H2应相当于轴径D。
如果齿轮厚度不均匀，则会引起齿型歪斜，用无轮毂的齿轮可以很好地解决这种问题。如果齿轮厚度不均匀，则会引起齿型歪斜，用无轮毂的齿轮可以很好地解决这种问题。 由于塑料的收缩率大，要避免因辐板结构 产生的齿歪现象。 由于塑料的收缩率大，所以一般只宜用收缩率相同的塑料齿轮相互啮合。 塑料齿轮的固定形式 塑料齿轮的辐板结构
思 考 题 1. 塑料一般由那些成分组成？各自起什么作用？ 2. 塑料是如何进行分类的？热塑性塑料和热固性塑料有什么区别？ 3. 什么是塑料的流动性？影响流动性的因素有哪些？ 4. 影响塑件尺寸精度的主要因素有哪些？ 5. 塑料螺纹设计时要注意哪些内容？ 6. 什么是嵌件？设计金属嵌件的原则是什么？
