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1、常用塑胶件结构设计,生化研发中心 马德新2012.7.10,主要内容,一、塑胶件简介,二、注塑模具及常用材料简介,三、常规塑胶件结构设计,六、Q&A,四、塑胶件的二次处理,五、生化设备上的塑胶件,塑胶件应用娱乐休闲,塑胶件应用工作生活,塑胶件应用家用电器,塑胶件应用生活用品,塑胶件应用工业用品,塑胶件应用医疗设备,塑胶件应用医疗设备,塑胶件应用医疗设备,塑胶件的优点,容易做出复杂的造型成型加工容易，尺寸稳定价格低廉，力学性能好较好的电绝缘性较好的化学稳定性自润滑性好,塑胶件的分类,按加工性能来分 热塑性塑料：可逆，ABS、PP、PC、PMMA等 热固性塑料：不可逆，环氧塑脂、电木、酚醛塑酯等,
2、按材料物理特性来分 通用塑料:PVC、PE、PP、PS等，用于做塑料薄膜、管材、编制袋、日用品等，产量占塑料的80%以上。工程塑料：ABS、PC、POM、Nylon等，主要用于做壳子、齿轮、结构件等，产量较大，用途较广。功能塑料：PEK、PCO、PEI、PPS等，材料本身具有特殊的功能和性能，主要用于一些要求特殊的场合，如卫星、电磁阀、航天、运动器材等。,塑胶件的加工工艺,手板加工：加工简单，主要靠粘接，强度不好，不能做较为复杂的曲面，无模具费，单价高，如C200的翻盖、台面、前盖等。吸塑：需开模、模具简单、可以做较为复杂的曲面，产品单价较低，但常需后续加工，表面质量差。吹塑：需开模，只有凹模
3、，成型性好，应力低，可以做出有复杂曲线的模型，主要用于薄壁类零件，尺寸精度和稳定性一般，如生化仪上的试剂瓶等发泡：产品内部有微孔结构，壁厚较大，强度较好，但表面质量一般，一般后期需喷油处理。注塑：目前应用最广的加工工艺，产品一致性好，尺寸稳定性好，可以做复杂的曲面，产品单价低，表面质量好，成型后可以不做后处理，但模具费较贵。如C400的外壳，各生化仪的样本盘、试剂盘、反应杯托架等。,主要内容,一、塑胶件简介,二、注塑模具及常用材料简介,三、常规塑胶件结构设计,六、Q&A,四、塑胶件的二次处理,五、生化设备上的塑胶件,1、什么是模具？2、常用工程塑料有哪些?,问题来了,模具结构,模具结构,注塑成
4、型流程,加压流动模具填充射胶、保压,凝固及冷却,塑胶塑化加料松退,合模,开模、顶出,取产品、顶针复位,注塑成型工艺,热熔体,温度较低的模具,固化的制件,注塑成型工艺,注塑机,模具知识,浇注系统冷却系统顶出系统抽芯机构,模具知识浇注系统,浇注系统主流道,主流道的常见形式,浇注系统分流道,分流道的常见形式,常用的是圆形流道和U形流道；,浇注系统浇口,常见浇口形式 直接浇口、扇形浇口、搭接浇口、潜浇口、香蕉形浇口、点浇口、热流道；,模具知识冷却系统,模温控制 水道设计,模具知识顶出系统,顶出机构 顶针 司筒 推方 斜顶,顶出系统顶针,顶针,顶针顶出是最常用的顶出方式；有专门的标准件提供商，按照所需长
5、度订购即可；,顶出系统司筒,司筒,司筒分为司筒和司筒针两部分；司筒的固定方式与运动方式与顶针相同；,顶出系统推方,推方,用于顶出透明件或者薄壁件,顶出系统斜顶,斜顶,主要用于产品内部的侧凹及凸起，同时具有顶出功能；此机构结构简单，但刚性较差，行程较小,模具知识抽芯机构,常见滑块,内滑块,常见滑块机构,C400 翻盖（ABS）,ABS、ABS+PC、Nylon+GF,注塑件常用材料,反应杯托架 Nylon+GF,透明件 PMMA、SAN、PC、GPPS,注塑件常用材料,微量杯（PMMA）,反应杯联（GPPS）,结构件 POM、PA66等,注塑件常用材料,齿轮（POM）,试管夹（PA66）,日常用
6、品 PP 和 PVC,注塑件常用材料,水桶（PP）,水管(PVC),主要内容,一、塑胶件简介,二、注塑模具及常用材料简介,三、常规塑胶件结构设计,六、Q&A,四、塑胶件的二次处理,五、生化设备上的塑胶件,1、什么是塑胶胶柱，它的作用是什么？2、什么是加强筋，它的作用又是什么？,问题又来了,主要设计元素,壁厚 加强筋 拔模斜度 装饰缝和美工线 配合扣位 圆角 螺丝柱 防缩水设计,壁厚,主壁厚根据产品的结构强度来定，一般来说t5mm，B/A=3/4 为最佳,加强筋,增加强度，防止变形加强筋太高太多会影响脱模,a、加强筋根部不能太厚，容易造成缩水，一般小于主壁厚的1/2是安全的(这一点后面防缩水设计
7、有详细说明)；,b、加强筋顶部不能太薄，小于0.8mm容易导致成形填充不足；,c、一般拔模斜度取0.11度，加强筋越高斜度越小；,d、根部倒R0.5圆角，以利成形走胶；,e、螺丝柱上的加强筋可以做高一点（比螺丝柱矮23mm），因为螺丝柱多数都是司筒顶出的。,加强筋设计要点,拔模斜度,避免出模困难和拉伤,1、拔模斜度要比蚀纹要求的角度大，拔模斜度越小，蚀纹纹路越浅；,2、如果是司筒顶出的螺丝柱，内径拔模斜度取0度（这一点后面有详细说明）；,3、为保证脱模，建议前模斜度比后模斜度大0.51度(见下页图示)。,4、开模前，要在PRO/E里进行拔模斜度分析，防止倒扣（即拔模反向了）。,拔模斜度设计要点
8、,拔模斜度,装饰缝和美工线,弥补变形带来的缺陷，保证零件间配合良好，装拆方便,装饰缝,常用美工线的形式,形式1,形式2,形式3,形式4,配合扣位,不用螺钉，节省装配时间，具有一定的压紧作用,扣位的常见形式,圆角,外观需要，不刮手，避免受伤减少应力冀中，避免产品开裂,圆角,柱子和加强筋的根部最好都做圆角处理,螺丝柱,自攻螺丝柱,热压或预埋螺丝柱,塑胶螺丝柱主要包含：自攻螺柱、热压螺柱和预埋螺柱,火山口,根部做R0.5,小台阶,螺丝柱,1、一般螺丝柱用司筒顶出，这时外径斜度推荐0.25度，内径推荐0度。如果螺丝柱太浅可以不用司筒，在不引起缩水的情况下内外径推荐0.250.5度;,2、为了表面不造成
9、缩水，螺丝柱根部要做火山口；,3、为了方便打螺丝，要在自攻螺丝柱的顶端做一个小台阶；,4、为避免应力集中，司筒/镶针顶部要做R0.3R0.5圆角。,螺丝柱,常用螺丝柱尺寸推荐,常用螺丝柱尺寸推荐,常用螺丝柱尺寸推荐,常用螺丝柱尺寸推荐,防缩水设计,什么是缩水？塑胶原料在模具中由于产品壁厚不同，材料冷却不同步而导致的一种表面缺陷，影响美观,缩水产生原因,S2/S1=1.15 OKS2/S1=1.201.25 NG,防缩水设计,加强筋根部厚度不能太厚，否则会缩水,防缩水设计,柱子根部的火山口就是为了防止缩水。,蚀纹,未蚀纹,蚀纹和刻字,无需二次处理，获得较好的表面质量,主要内容,一、塑胶件简介,二
10、、注塑模具及常用材料简介,三、常规塑胶件结构设计,六、Q&A,四、塑胶件的二次处理,五、生化设备上的塑胶件,常用二次加工工艺,喷油 丝印 电镀 真空镀 电铸 烫金,丝印,喷油,喷油和丝印,通过电解方法得到镀层，价格便宜,电镀,真空镀,在真空下，用蒸馏、溅射的方法获得镀层，价格较贵。,电铸,在一些旋钮上，要做细密的纹路，必须做电铸处理。通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制制品的过程。,通过高温把金属层烫到塑胶件表面。,烫金,主要内容,一、塑胶件简介,二、注塑模具及常用材料简介,三、常规塑胶件结构设计,六、典型塑胶件结构设计,七、Q&A,四、塑胶件的二次处理,五、生化设备上的塑胶件,外壳,ABS、ABS+PC 高抗冲击性，高强度高模量,试剂盘/样本盘,ABS+20%GF 高刚度、低变形、好的尺寸稳定性,反应杯托架,HTN 高刚性、好的尺寸稳定性、高刚度高模量、高抗蠕变性,试管夹,PA66 好的尺寸稳定性、高弹性、高抗蠕变性,反应杯,PMMA 透明件、高透光率、优异的化学性能PCO 透明件、高透光率、高抗静电性、优异的电化学性能,Q&A,Any question？,Thanks,
