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塑料件是在工業(yè)造型的基礎(chǔ)上進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先看有無相似的產(chǎn)品借鑒，再對(duì)產(chǎn)品及零件進(jìn)行詳盡的功能分解，確定零件的折分、壁厚、脫模斜度、零件間的過渡處理、連接處理、零件的強(qiáng)度處理等主要工藝問題。

1）相似借鑒

在設(shè)計(jì)前，首先應(yīng)查找公司和同行類似的產(chǎn)品，原有的產(chǎn)品發(fā)生過那些問題，有那些不足，參考現(xiàn)有的成熟結(jié)構(gòu)，避免有問題的結(jié)構(gòu)形式。

2）確定零件折分、零件間的過渡、連接、間隙處理

從造型圖和效果圖理解造型風(fēng)格，配合產(chǎn)品的功能分解，確定零件折分的數(shù)目（不同的表面狀態(tài)要么分為不同的零件，要么在不同的表面之間須有過度處理），確定零件表面間的過度處理，決定零件之間的連接方式，零件之間的配合間隙。

3）零件強(qiáng)度與連接強(qiáng)度的確定

根據(jù)產(chǎn)品大小，確定零件主體壁厚。零件本身的強(qiáng)度，由壁厚塑料件、結(jié)構(gòu)形式（平板形狀的的塑料件強(qiáng)度差）、加強(qiáng)筋與加強(qiáng)骨共同決定。在決定零件的單個(gè)強(qiáng)度的同時(shí)，須確定零件之間的連接強(qiáng)度，改變連接強(qiáng)度的方法有，加螺釘柱，加止口，加扣位，加上下頂住的加強(qiáng)骨。

4）脫模斜度的確定

脫模斜度要根據(jù)材料（PP，PE硅膠，橡膠能強(qiáng)行脫模）、表面狀態(tài)（飾紋的斜度要比光面的大，蝕紋面的斜度盡可能比樣板要求的大0.5度，保證蝕紋表面不被損傷，提高產(chǎn)品的良品率）、透明與否決定零件應(yīng)有的脫模斜度（透明的斜度要大）等因素綜合確定。

表6-1 不同塑料零件的推薦材料

序號(hào)

零件分類

推薦材料

標(biāo)記示例

注意問題

1

扳手類

阻燃級(jí)ABS

阻燃級(jí)

ABS

加色一定要抽粒，真空鍍，電鍍性能不好

2

小面板類

阻燃級(jí)ABS

加色一定要抽粒，真空鍍，電鍍性能不好

3

導(dǎo)軌類

PA66+玻纖

PA66-RG25

零件看起來表面粗糙，顏色難以調(diào)配，此種材料脆，韌性不好，結(jié)構(gòu)件上的扣位等小結(jié)構(gòu)易斷，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要加圓角，增強(qiáng)強(qiáng)度

4

燈鏡，導(dǎo)光柱類

PMMA，PC

PMMA560F

透明PC韌性好，不易脆裂，價(jià)格高，透光性差些。PMMA易脆，透光性較好，價(jià)格低些。PC和PMMA的流動(dòng)性不好，設(shè)計(jì)要充分考慮

5

鏡片，透明窗

透明PC

陶氏302-05

6

防塵網(wǎng)

絲織防塵網(wǎng)

PPK15X13H/B 珠海金海三喜公司

使用環(huán)境溫度太高要考慮改換材料。

阻燃級(jí)ABS

阻燃級(jí)ABS

7

雙色注塑標(biāo)牌

抗電鍍，耐候材料

PC

雙料注塑工藝較復(fù)雜。

電鍍材料

ABS PA-757

表6-2 塑料表面處理的選擇

序號(hào)

種類

工藝實(shí)質(zhì)

表面效果

注意事項(xiàng)

1

塑膠原生光面

模具型腔表面拋光

塑膠表面光滑，光亮。

模具表面尺寸精度越高，表面光潔度越高，零件的光澤越均勻。

2

塑膠原生紋面

對(duì)模具表面拋光的基礎(chǔ)上再飾紋

塑膠表面呈現(xiàn)微小的紋理，同時(shí)表面有不同的光澤狀態(tài)。

蝕紋板分為光紋，半光紋，亞光紋；

粗紋一般不與噴油聯(lián)用；

蝕紋板越細(xì)越不耐刮花；

亞光紋易刮花。

3

塑膠表面噴油

對(duì)塑膠表面進(jìn)行噴涂處理

能得到不同的顏色，不同的光澤狀態(tài)，不同的手感，不同的耐磨程度的表面。

噴漆有亮光效果和亞光效果，噴漆能明顯提高塑料件表面的外觀檔次，但是，成本也隨之增加很多。

4

塑膠表面絲印，移印

對(duì)塑膠零件表面局部印刷

能印字、圖案，能有不同的顏色狀態(tài)。

其效果主要取決于油墨及顏色；

5

塑膠表面真空鍍

真空鍍

能有不同的顏色，不同的光澤狀態(tài)，能制作半透的燈鏡或燈板。

光澤性取決于塑膠的原生狀態(tài)；

顏色取決于真空鍍本身；

真空鍍的產(chǎn)品不耐磨，一般要在真空鍍后噴UV提高耐磨性。

6

塑膠表面電鍍

塑膠電鍍

能有不同的顏色，不同的光澤，但不能制作半透的 。

光澤性取決于塑膠的原生狀態(tài)；

顏色取決于電鍍本身；

電鍍產(chǎn)品本身耐磨性好；

有些塑膠原料不能電鍍

7

塑膠表面IMD

工藝可理解為在塑膠的表面覆蓋一層可印刷的薄膜。

薄膜本身耐磨，

基本上印刷能達(dá)到的效果，這種方法在塑膠表面都能達(dá)到。

薄膜一般覆蓋在表面

可以覆蓋白膜，在薄膜上或工件后面絲印，移印在噴UV漆。

此種方法對(duì)銳角，對(duì)凸凹有工藝設(shè)計(jì)要求。

8

塑膠表面IML

薄膜層比較厚，可理解為單獨(dú)的零件， 可疊加在塑膠的表面或里面。

薄膜本身耐磨

利用薄膜的厚度多層疊加能達(dá)到立體效果。

薄膜一般覆蓋在表面。

此種方法對(duì)銳角，對(duì)凸凹有工藝設(shè)計(jì)要求。

表6-3 塑膠件零件的壁厚選擇

塑膠種類

小壁厚

小型件壁厚

中型件壁厚

大型件壁厚

ABS

0.75

1.25

1.6

3.2～5.4

防火ABS

0.75

1.25

1.6

3.2～5.4

PA66+玻纖

0.45

0.75

1.6

2.4～3.2

PMMA

0.8

1.5

2.2

4～6.5

透明PC

0.95

1.8

2.3

3～4.5

塑膠件，對(duì)壁厚均勻性有要求，壁厚不均勻工件將有縮水痕跡，要求加強(qiáng)筋與主體壁厚的比值為0.4以下，比值不超過0.6.

在立體圖的構(gòu)建中，凡影響外觀，影響裝配的地方需要畫出斜度，加強(qiáng)筋一般不畫斜度。

塑膠零件的脫模斜度由材料，表面飾紋狀態(tài)，零件透明與否決定。硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料的脫模斜度大，零件越高，孔越深，斜度越小。

表6-4 脫模斜度的選擇

序號(hào)

影響脫模斜度的主要方面

1

塑膠材料的影響

PE，PP可強(qiáng)制脫模，強(qiáng)制脫模量一般不超過型芯的截面積5%。

2

飾紋的影響

一般情況下，脫模角比蝕紋板許可得大0.5度

3

工件透明預(yù)防的影響

透明的工件一般取3度

4

一般情況取值

一般情況下取0.5～1.5度

表6-5 不同材料的推薦脫模斜度

塑膠種類

型腔斜度

型芯斜度

ABS

40”～1.2度

35”～1度

防火ABS

40”～1.2度

35”～1度

PA66+玻纖

25”～45”

20”～40”

PMMA

35”～1度30”

30”～1度

透明PC

35”～1度

30”～50”

塑膠零件一般精度不高，

在實(shí)際使用中，我們主要檢驗(yàn)裝配尺寸，在平面圖上主要標(biāo)注總體尺寸，裝配尺寸，及其它需要控制的尺寸。

我們?cè)趯?shí)際中主要考慮尺寸的一致性，如上下蓋的邊需對(duì)齊，

表6-6 不同精度在不同尺寸范圍的數(shù)值

序號(hào)

基本尺寸(mm)

精度等級(jí)

1

2

3

4

5

6

7

8

公差數(shù)值（mm）

1

<3

0.04

0.06

0.09

0.14

0.22

0.36

0.46

0.58

2

>3～6

0.04

0.07

0.10

0.16

0.24

0.40

0.50

0.64

3

>6～10

0.05

0.08

0.11

0.18

0.26

0.44

0.54

0.70

4

>10～14

0.05

0.09

0.12

0.20

0.30

0.48

0.60

0.76

5

>14～18

0.06

0.10

0.13

0.22

0.34

0.54

0.66

0.84

6

>18～24

0.06

0.11

0.15

0.24

0.38

0.60

0.74

0.94

7

>24～30

0.07

0.12

0.16

0.26

0.42

0.66

0.82

1.04

8

>30～40

0.08

0.14

0.18

0.30

0.46

0.74

0.92

1.18

9

>40～50

0.09

0.16

0.22

0.34

0.54

0.86

1.06

1.36

10

>50～65

0.11

0.18

0.26

0.40

0.62

0.98

1.22

1.58

11

>65～80

0.13

0.20

0.30

0.46

0.72

1.14

1.44

1.84

12

>80～100

0.15

0.22

0.34

0.54

0.84

1.34

1.66

2.10

13

>100～120

0.17

0.26

0.38

0.62

0.96

1.54

1.94

2.40

14

>120～140

0.19

0.30

0.44

0.70

1.08

1.76

2.20

2.80

15

>140～160

0.22

0.34

0.50

0.78

1.22

1.98

2.40

3.10

16

>160～180

0.38

0.55

0.86

1.36

2.20

2.70

3.50

17

>180～200

0.42

0.60

0.96

1.50

2.40

3.00

3.80

18

>200～225

0.46

0.66

1.06

1.66

2.60

3.30

4.20

19

>225～250

0.50

0.72

1.16

1.82

2.90

3.60

4.60

20

>250～280

0.56

0.80

1.28

2.00

3.20

4.00

5.10

21

>280～315

0.62

0.88

1.40

2.20

3.50

4.40

5.60

22

>315～355

0.68

0.98

1.56

2.40

3.90

4.90

6.30

23

>355～400

0.76

1.10

1.74

2.70

4.40

5.50

7.00

24

>400～450

0.85

1.22

1.94

3.00

4.90

6.10

7.80

25

>450～500

0.94

1.34

2.20

3.40

5.40

6.70

8.60

表6-7 不同材料所使用的經(jīng)濟(jì)精度

塑膠種類

建議采用的精度等級(jí)

高精度

一般精度

低精度

未注公差

ABS

2

3

4

5

防火ABS

2

3

4

5

PA66+玻纖

3

4

5

6

PMMA

2

3

4

5

透明PC

2

3

4

5

PC+ABS

2

3

4

5

1）蝕紋表面不能標(biāo)注的粗糙度。在塑膠表面光潔度特別高的地方，將此范圍圈出標(biāo)注表面狀態(tài)為鏡面。

2）塑膠零件的表面一般平滑，光亮，表面粗糙度一般為Ra2.5～0.2um..

3）塑膠的表面粗糙度，主要取決于模具型腔表面的粗糙度，模具表面的粗糙度要求比塑膠零件的表面粗糙度高一到二級(jí)。用超聲波、電解拋光模具表面能達(dá)到Ra0.05。

注塑圓角值由相鄰的壁厚決定，一般取壁厚的0.5～1.5倍，但不小于0.5mm。

分型面的位置要鄭重選擇圓角，在分型面有圓角，圓角部分需出在模具另外一邊，制作有一定難度，在圓角處有細(xì)微的痕跡線。但需要防割手時(shí)需要圓角。

注塑工藝與鑄造工藝類似，壁厚的不均勻性將產(chǎn)生縮水缺陷，一般筋的壁厚為主體厚的0.4倍，不超過0.6倍。筋之間的間距大于4t，筋的高度低于3t，如圖6-1。在提高零件強(qiáng)度的方法中，一般加筋，不增加壁厚，如圖6-1所示。

螺釘柱子的筋取少低于柱子端面1.0mm，筋少需要低于零件表面，或分型面1.0mm。

多條筋相交，要注意相交帶來的壁厚不均勻性問題。

圖6-1 塑料件加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)

塑膠易變形，在定位上應(yīng)當(dāng)歸為毛胚的定位一類，在定位面積上要小，如平面的支承，應(yīng)當(dāng)改為小凸點(diǎn)，凸環(huán)。

斜頂與行位，在分模方向，垂直于分模方向均有運(yùn)動(dòng)。斜頂與行位在垂直于分模的方向不能有膠位阻擋運(yùn)動(dòng)，要有足夠的運(yùn)動(dòng)空間，如下圖6-2

圖6-2 斜頂與行位問題

1）壁厚的特殊處理方法

特別大的工件，如玩具汽車外殼，采用多點(diǎn)進(jìn)膠的方法，能將壁厚取的相對(duì)薄些。

柱子的局部膠位厚，用如下圖6-3的方法處理。

圖6-3 壁厚的特殊處理

2）小斜度與垂直面的處理。

模具表面尺寸精度高，表面光潔度高，脫模阻力小，脫模斜度能取小。為達(dá)到此目的將工件小斜度的地方單獨(dú)鑲，鑲件用線割，用磨的方法加工，如圖6-4。

如圖6-4 小斜度與垂直面的處理

要保證側(cè)壁垂直的情況需要走行位或斜頂，走行位時(shí)有接口線，為避免接口明顯，一般將接線放在圓角與大面的交接處，如圖6-5。

圖6-5 小斜度與垂直面的處理

1）過渡處理問題：

塑膠零件的精度一般不高，在相鄰零件之間，同一零件的不同表面之間須有過渡處理。

同一零件的不同表面之間一般用小槽過渡，不同零件之間可用小槽，高低錯(cuò)面處理，如圖6-6所示。

圖6-6 表面過度處理

2）塑膠零件的間隙取值：

零件間直接裝配，相互間無運(yùn)動(dòng)一般取0.1mm；

止口一般取0.15mm；

零件間不需接觸的小間隙為0.3mm，一般取0.5mm。

3）塑膠零件止口的常見形式及間隙取法如圖6-7所示。

圖6-7 塑膠零件止口的常見形式及間隙取法

自攻螺釘對(duì)應(yīng)的塑料件孔徑

自攻螺釘規(guī)格

ST2.9

ST3.5

ST4.2

ST4.8

ST5.5

ST6.3

塑料件孔徑

2.3

2.8

3.6

4.1

4.8

5.8

1． 用塑膠機(jī)箱蓋替代鈑金機(jī)箱蓋；

2． 用雙色注塑的標(biāo)牌代替電鑄標(biāo)牌；

3． 公司正在用防靜電的塑膠小面板代替金屬防靜電小面板；

4． 公司正在用塑膠屏蔽面板代替金屬屏蔽小面板；