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塑件的基本设计规则

2017-03-01 09:30:08

厚壁部位减薄,使厚薄趋于一致,壁厚差异大的制件可通过增设工艺孔、开槽或设置加强筋的方式,使壁厚部位减薄,厚薄趋于一致。对塑料加工制件上有孔洞、切口、拐角等几何不连续部位施加一定的力,在这个部位的断面上将产生远比给予的表观应力大得多的应力,这个现象叫做应力集中。
 
形状和结构复杂的制品,熔体在模腔中流程曲折,流动阻力加大,压力损失也较大,制品的质量必然受到影响。因此在满足使用要求和不影响产品外观的前提下,应遵循形状与结构简化设计的原则。理想的产品简洁化设计应当是:1.有利于成型加工。2.有利于降低成本,节约原材料。3.有利于体现简洁、美观的审美价值。4.符合绿色设计的原则。
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薄厚不匀也影响染色制件的颜色分布,以及透明制件光学性能方面的变化。虽然,制件的壁厚存在差异是不可避免的,但如果允许,设计上可做一些处理和改动,以保证塑件的强度和表面质量。当制件厚薄不可避免时,在厚薄交接处应逐渐过渡,避免突变,厚度比例变化应在一合适的范围。某些成型工艺可以是例外,例如结构发泡注射成型和气辅注射成型。
 
避免制件侧孔和侧壁内外表面的凹凸形状的设计,制件侧壁孔洞和侧壁内外表面的凹凸形状,对某些成型工艺来说是困难的,需要在制品成型后进行二次加工。例如对于注塑件来说,模具结构上就要采用比较复杂的脱模机构才能对制件进行脱模。虽然一些软质的、弹性较好的材料,在侧壁凹凸形状不大的情况下,可采取手工强制脱模的方法,从模腔中取出制件,但大多数塑料材料,在侧壁凹凸形状较大时,采用强制脱模的方法是行不通的,必须采取相应的结构设计来协助脱模。
 
侧向孔要用侧向的分型和抽芯机构来实现,而侧凹要用闭合式模具,这无疑会使模具结构变得复杂,也使模具加工成本随之增加。为了避免在模具结构设计上增加复杂性,可以对这类制品进行设计上的改进。不同的成型工艺对制件的尺寸设计,包括尺寸大小、尺寸变化会有一定的限制,有时候需要在尺寸设计和成型工艺二者之间作为妥协,或者修改尺寸,或者重新选择合适的工艺,经济成本也是这方面要考虑的一个重要因素。
 
产品形状和结构对模具设计和制造,以及注塑加工产品的成型工艺都有较大的影响。从模具设计与制造的角度考虑。制品的形状和结构的复杂显然增加了模具结构的复杂性,加大了模具制造的难度,最终将影响产品性能的不稳定性和经济成本,而从工艺角度考虑,形状和结构设计得月简单,熔体充模也就越容易,质量就越有保证。
 
在确定壁厚尺寸时,壁厚均一是一个重要原则。该原则主要是从工艺角度以及由工艺导致的质量方面的问题而提出来的。除了一些少数的成型工艺之外,大部分制件的成型工艺要求制件设计尽量做到壁厚均一。均匀的壁厚可使制件在成型过程中,熔体流动性均衡,冷却均衡。厚薄部位在冷却收缩上的差异,会产生一定的收缩应力,内应力会导致制件在短期之内或经过一个较长时期之后发生翘曲变形。
 
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