塑件設(shè)計指南

PagePAGE2ofNUMPAGES58目錄第一章塑件設(shè)計的一般程序和原則 11.1塑件設(shè)計的一般程序 11.2塑件設(shè)計的一般原則 1第二章塑件的收縮 1第三章拔模斜度 43.1拔模斜度確定要點 43.2制品拔模斜度設(shè)計 5第四章制品壁厚 74.1制品壁厚的作用 74.2制品壁厚的設(shè)計 7第五章加強筋(含凸臺、角撐) 125.1加強筋的作用 125.2加強筋的形狀及尺寸 12第六章支承面 17第七章圓角 18第八章孔 198.1制品孔的形式及成型方法 198.2孔的模塑成型 208.3孔的設(shè)計要點 23第九章側(cè)面凸凹和側(cè)孔 269.1制品的側(cè)凸凹 269.2側(cè)凸凹的設(shè)計與成型方法 27第十章螺紋 3110.1塑件螺紋的類型與選用(圖2—54) 3110.2塑件螺紋的模塑成型方法 3210.3塑件螺紋設(shè)計要點 32第十一章塑件中的嵌件 3511.1嵌件的結(jié)構(gòu)形式 3611.2嵌件在塑件中的固定 3811.3嵌件在模具中的安放與定位 4011.4嵌件周圍塑料的裂紋和聯(lián)接強度 4211.5裝配式嵌件（制品模塑后再裝入嵌件） 4311.6塑料嵌件（嵌件的外插注射模塑） 44第十二章塑件的凸凹紋（滾花） 45第十三章標(biāo)記、符號 47第十四章制品的尺寸精度 4714.1尺寸精度的組成及影響因素 4714.2塑件尺寸公差 49附錄一：塑料的基本概念及其常用工程塑料的性能特點 52附錄二：塑料的成型工藝 55PAGE56塑件設(shè)計指南塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計又稱塑件的功能特性設(shè)計或塑件的工藝性。第一章塑件設(shè)計的一般程序和原則1.1塑件設(shè)計的一般程序1.詳細了解塑件的功能、環(huán)境條件和載荷條件2.選定塑件品種3.制定初步設(shè)計方案，繪制制品草圖（形狀、尺寸、壁厚、加強筋、孔的位置等）4.樣品制造、進行模擬試驗或?qū)嶋H使用條件的試驗5.制品設(shè)計、繪制正規(guī)制品圖紙6.編制文件，包括塑件設(shè)計說明書和技術(shù)條件等。1.2塑件設(shè)計的一般原則1.在選料方面需考慮：(1)塑料的物理機械性能，如強度、剛性、韌性、彈性、吸水性以及對應(yīng)力的敏感性等；(2)塑料的成型工藝性，如流動性、結(jié)晶速率，對成型溫度、壓力的敏感性等；(3)塑件在成型后的收縮情況，及各向收縮率的差異。2.在制品形狀方面：能滿足使用要求，有利于充模、排氣、補縮，同時能適應(yīng)高效冷卻硬化（熱塑性塑件）或快速受熱固化（熱固性塑件）等。3.在模具方面：應(yīng)考慮它的總體結(jié)構(gòu)，特別是抽芯與脫出制品的復(fù)雜程度。同時應(yīng)充分考慮模具零件的形狀及其制造工藝，以便使制品具有較好的經(jīng)濟性。4.在成本方面：要考慮注射制品的利潤率、年產(chǎn)量、原料價格、使用壽命和更換期限，盡可能降低成本。第二章塑件的收縮塑件在成型過程中存在尺寸變小的收縮現(xiàn)象，收縮的大小用收縮率表示。(2-SEQ(2-\*ARABIC1)式中S——收縮率；L0——室溫時的模具尺寸；L——室溫時的塑件尺寸。影響收縮率的主要因素有：(1)成型壓力。型腔內(nèi)的壓力越大，成型后的收縮越小。非結(jié)晶型塑料和結(jié)晶型塑料的收縮率隨內(nèi)壓的增大分別呈直線和曲線形狀下降。(2)注射溫度。溫度升高，塑料的膨脹系數(shù)增大，塑件的收縮率增大。但溫度升高熔料的密度增大，收縮率反又減小。兩者同時作用的結(jié)果一般是，收縮率隨溫度的升高而減小。(3)模具溫度。通常情況是，模具溫度越高，收縮率增大的趨勢越明顯。(4)成型時間。成型時保壓時間一長，補料充分，收縮率便小。與此同時，塑料的凍結(jié)取向要加大，制品的內(nèi)應(yīng)力亦大，收縮率也就增大。成型的冷卻時間一長，塑料的固化便充分，收縮率亦小。(5)制品壁厚。結(jié)晶型塑料(聚甲醛除外)的收縮率隨壁厚的增加而增加，而非結(jié)晶型塑料中，收縮率的變化又分下面幾種情況：ABS和聚碳酸酯等的收縮率不受壁厚的影響；聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸類等塑料的收縮率隨壁厚的增加而增加；硬質(zhì)聚氯乙烯的收縮率隨壁厚的增加而減小。(6)進料口尺寸。進料口尺寸大，塑件致密，收縮便小。(7)玻璃纖維等的填充量。收縮率隨填充量的增加而減小。表2-1、表2-2、表2-3為常用塑料的成型收縮率。第三章拔模斜度拔模斜度：為便于拔模，塑件壁在出模方向上應(yīng)具有傾斜角度α，其值以度數(shù)表示（參見表2-4）。3.1拔模斜度確定要點(1)制品精度要求越高，拔模斜度應(yīng)越小。(2)尺寸大的制品，應(yīng)采用較小的拔模斜度。(3)制品形狀復(fù)雜不易拔模的，應(yīng)選用較大的斜度。(4)制品收縮率大，斜度也應(yīng)加大。(5)增強塑料宜選大斜度，含有自潤滑劑的塑料可用小斜度。(6)制品壁厚大，斜度也應(yīng)大。(7)斜度的方向。內(nèi)孔以小端為準，滿足圖樣尺寸要求，斜度向擴大方向取得；外形則以大端為準，滿足圖樣要求，斜度向偏小方向取得。一般情況下拔模斜度。可不受制品公差帶的限制，高精度塑件的拔模斜度則應(yīng)當(dāng)在公差帶內(nèi)。拔模斜度α值可按表2-4選取。由表中可以看出，塑料硬脆、剛性大的，拔模斜度要求大。具備以下條件的型芯，可采用較小的拔模斜度：(1)頂出時制品剛度足夠。(2)制品與模具鋼材表面的摩擦系數(shù)較低。(3)型芯表面的粗糙度值小，拋光方向又與制品的拔模方向—致。(4)制品收縮量小，滑動摩擦力小。3.2制品拔模斜度設(shè)計1．箱體與蓋類制品（圖2-1）當(dāng)H≤50mm時，S/H=1/30~1/50當(dāng)50＜H≤100mm時，S/H≤1/602．格子板形制品（圖2-2）當(dāng)格子的間距P≤4mm時，拔模斜度α=1/10P。格子C尺寸越大，拔模斜度越大。當(dāng)格子高度H超過8mm，拔模斜度不能取太大值時，可采用圖(b)的形式，使一部分進入動模一側(cè)，從而使拔模斜度滿足要求。3．帶加強筋類制品（圖2-3）A=(1.0~1.8)Tmm；B=(0.5~0.7)Tmm4．底筋類制品（圖2-4）A=(1.0~1.8)Tmm；B=(0.5~0.7)Tmm5．凸臺類制品（圖2-5、表2-5）高凸臺制品（H＞30mm）的拔模斜度：型芯：型腔：型芯的拔模斜度應(yīng)大于型腔。6．最小拔模斜度（表2-6）拔模斜度影響制品的脫出情況。如果拔模斜度很小，拔模阻力增大，頂出機構(gòu)就會失去作用。在一般情況下，不能小于最小拔模斜度，以防止制品留模。第四章制品壁厚確定合適的制品壁厚是制品設(shè)計的主要內(nèi)容之一。4.1制品壁厚的作用(1)使制品具有確定的結(jié)構(gòu)和一定的強度、剛度，以滿足制品的使用要求。(2)成型時具有良好的流動狀態(tài)（如壁不能過?。┮约俺涮詈屠鋮s效果（如壁不能太厚)(3)合理的壁厚使制品能順利地從模具中頂出。(4)滿足嵌件固定及零件裝配等強度的要求。(5)防止制品翹曲變形。4.2制品壁厚的設(shè)計基本原則——均勻壁厚。即：充模、冷卻收縮均勻、形狀性好、尺寸精度高、生產(chǎn)率高。(1)在滿足制品結(jié)構(gòu)和使用要求的條件下，盡可能采用較小的壁厚。(2)制品壁厚的設(shè)計，要能承受頂出裝置等的沖擊和振動。(3)在制品的連接固緊處、嵌件埋入處、塑料熔體在孔窗的匯合（熔接痕）處，要具有足夠的厚度。(4)保證貯存、搬運過程中強度所需的壁厚。(5)滿足成型時熔體充模所需壁厚，既要避免充料不足或易燒焦的薄壁，又要避免熔體破裂或易產(chǎn)生凹陷的厚壁。制品上相鄰壁厚差的關(guān)系(薄壁：厚壁)為：熱固性塑料：壓制1：3，擠塑1：5熱塑性塑料：注塑1：1.5(2)當(dāng)無法避免不均勻的壁厚時，制品壁厚設(shè)計可采用逐步過渡的形式（圖2-6，圖2-7），或者改制成兩個制品然后再裝配為一個制品（圖2-8）等方法。制品壁厚的設(shè)計可參照表2-7~表2-11。第五章加強筋(含凸臺、角撐)5.1加強筋的作用(1)在不加大制品壁厚的條件下，增強制品的強度和剛性，以節(jié)約塑料用量，減輕重量，降低成本。(2)可克服制品壁厚差帶來的應(yīng)力不均所造成的制品歪扭變形。(3)便于塑料熔體的流動，在塑件本體某些壁部過薄處為熔體的充滿提供通道。5.2加強筋的形狀及尺寸塑件上加強筋和凸臺的形式和應(yīng)用如圖2-9，圖2-10所示。加強筋尺寸參數(shù)如圖2-11，圖2-12所示。凸臺的形狀及尺寸參數(shù)如圖2-13~圖2-15所示。角撐位于制品邊緣，支撐制品壁面，以增加強度及剛度，尺寸參數(shù)如圖2-16所示。5.3加強筋的設(shè)計要點(1)用高度較低、數(shù)量稍多的筋代替高度較高的單一加強筋，避免厚筋底冷卻收縮時產(chǎn)生表面凹陷（圖2-17、圖2-18）。當(dāng)筋的背面出現(xiàn)凹陷影響美觀時，可采用圖2-19所示的裝飾結(jié)構(gòu)予以遮掩。(2)筋的布置方向最好與熔料的充填方向一致（見表2-12中示例）。(3)筋的根部用圓弧過渡，以避免外力作用時產(chǎn)生應(yīng)力集中而破壞。但根部圓角半徑過大則會出現(xiàn)凹陷。(4)一般不在筋上安置任何零件。(5)位于制品內(nèi)壁的凸臺不要太靠近內(nèi)壁，以避免凸臺局部熔體充填不足(圖2-20)。加強筋在防止制品變形、增加制品剛性方面的應(yīng)用如圖2-21~圖2-22所示。加強筋設(shè)計注意的問題參見表2-12。第六章支承面制品的支承面不能是整個底面，而應(yīng)采用凸邊或凸起支腳類結(jié)構(gòu)，如三點支承、邊框支承等，如圖2-23~圖2-26所示。第七章圓角制品的兩相交平面之間盡可能以圓弧過渡，避免因銳角而造成應(yīng)力集中等弊?。▍⒁妶D2-27~圖2-30）。制品圓角的作用有：(1)分散載荷，增強及充分發(fā)揮制品的機械強度。(2)改善塑料熔體的流動性，便于充滿與拔模，消除壁部轉(zhuǎn)折處的凹陷等缺陷。(3)便于模具的機械加工和熱處理，從而提高模具的使用壽命。第八章孔8.1制品孔的形式及成型方法孔的形式很多，主要可分為圓形孔（圖2-31、圖2-32）和非圓形孔兩大類。根據(jù)孔徑與孔深度的不同，孔可用下述方法成型：(1)一般孔、淺孔，模塑成型。(2)深孔，先模塑出孔的一部分深度，其余孔深用機械加工（如鉆孔）獲得。(3)小徑深孔（如孔徑d＜1.5mm），機械加工。(4)小角度傾斜孔、復(fù)雜型孔，采用拼合型芯成型，避免用側(cè)抽芯。(5)薄壁孔、中心距精度高的孔（孔系），采用模具沖孔，以簡化塑模結(jié)構(gòu)。8.2孔的模塑成型1．盲孔成型（型芯一端固定，參見圖2-33、圖2-34）圖中，D——孔徑、L——孔深注射、傳遞模塑D≤1.5mm，L＝DD＞1.5mm，L＝(2~4)D壓縮模塑L＝(2~2.5)D2．通孔的成型（圖2-35~圖2-38）3．復(fù)雜型孔的成型（圖2-39）4．孔的成型尺寸參數(shù)（表2-13~表2-15）8.3孔的設(shè)計要點(1)孔與孔的中心距應(yīng)大于孔徑（兩者中的小孔）的2倍，孔中心至邊緣的距離為孔徑的3倍。熱塑性和熱固性塑件的孔心距、孔邊距還可參見圖2-40和表2-16。(2)孔周邊的壁厚要加大，其值比與之相裝配件的外徑大20％~40％，以避免收縮應(yīng)力所造成的不良影響。(3)制品壁上的孔（即孔軸線與開模方向相垂直），為避免側(cè)向抽芯，可用圖2-41中的側(cè)壁凹槽代替。但圖中的m-n面的加工難度加大。(4)塑料熔體圍繞型芯流動匯合而形成塑件孔時，會在孔的邊緣熔體匯合處形成熔接痕（圖2-42），熔接痕的存在削弱了制品的強度。解決的措施有：1)孔與孔之間應(yīng)適當(dāng)加大距離，以避免熔接痕的重合連接（圖2-42）。2)型孔按盲孔設(shè)計，留有1/3壁厚的連皮，以便讓熔體從型芯頭上越過，使之不出現(xiàn)熔體匯合的熔接痕。最后鉆（沖）掉孔的連皮（圖2-43）。3)熱塑性塑料和層壓酚醛塑料的薄壁孔形件（如散熱器窗），可用沖裁模沖壓出型孔。(5)需要鉆孔的制品，模塑孔時應(yīng)做出鉆頭的定位或?qū)虿糠值男螤睿▓D2-44和圖2-45）。(6)自攻螺紋孔、沉頭螺釘孔的錐面孔，為防止孔表面破裂，錐面始端距表面應(yīng)不小于0.5mm（圖2-46）。表2-17中列出了常見孔的設(shè)計注意事項。第九章側(cè)面凸凹和側(cè)孔9.1制品的側(cè)凸凹制品側(cè)壁上局部的凸出或凹缺部分稱為側(cè)凸凹，形式見圖2-47。側(cè)凸凹制品成型中的不利點：(1)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需采用對開式型腔、伸縮式型芯、側(cè)向抽芯等結(jié)構(gòu)。(2)模具制造費用加大，制造周期加長。(3)制品模塑周期加長，生產(chǎn)成本增加。(4)模具分型面縫隙溢料機會增多，制品的飛邊大。9.2側(cè)凸凹的設(shè)計與成型方法(1)制品形狀成型準則：各部分都能順利地、簡單地從塑模中取出來，力求避免帶有側(cè)抽芯機構(gòu)成型的側(cè)凸凹形狀。表2-18為制品側(cè)凸凹設(shè)計示例。(2)消除制品側(cè)凸凹的設(shè)計（圖2-48）。(3)采用拼合及活動型芯成型側(cè)凸凹（圖2-49）。(4)彈性制品側(cè)面凸凹的強制拔模（圖2-50~圖2-52）。利用塑料的彈性變形和凸凹深度尺寸不大的特點，強制性地將制品從模中脫出。(5)側(cè)面凸凹在成形后經(jīng)組合而得，或采用機械加工方法加工而成。圖2-53為模塑后鉆出側(cè)孔的一例。第十章螺紋10.1塑件螺紋的類型與選用(圖2—54)(1)標(biāo)準螺紋。標(biāo)準螺紋是制品的模塑螺紋和攻制螺紋常用的結(jié)構(gòu)形式。這類螺紋裝拆簡便、快速，廣泛用于聯(lián)接與緊固。(2)方形螺紋。方形螺紋聯(lián)接強度高，用于管件制品的聯(lián)接。(3)梯形螺紋。梯形螺紋聯(lián)接強度高，成型較方形螺紋容易，用于泵殼等處高強度聯(lián)接。(4)鋸齒形螺紋。這種螺紋具有方形螺紋的聯(lián)接效率和V形螺紋的強度，沿軸向有較高的應(yīng)力。用于單向受力及軟質(zhì)瓶口聯(lián)接，應(yīng)用面較窄。(5)圓弧形螺紋（瓶口螺紋）。由玻璃瓶口螺紋移植而來，螺紋根部不產(chǎn)生應(yīng)力集中，旋出旋入十分方便。成型時還可采用強制脫出法拔模。(6)V形螺紋（三角形螺紋）。V形螺紋聯(lián)接強度低，螺紋牙尖部分難于充滿成型，小螺距（＜0.7mm）螺紋不宜模塑。10.2塑件螺紋的模塑成型方法這是塑料螺紋成型的主要方法，用于螺紋外徑大于3mm、配合長度短（＜30mm）、精度低的螺紋。方法一：采用螺紋型芯（螺紋型環(huán)）成型。需要有旋轉(zhuǎn)退出制品或模具的機構(gòu)及工具。配合長度大的螺紋及收縮大的制品不宜用。方法二：瓣合模具成型。螺紋軸向可能產(chǎn)生飛邊（見圖2-55），因而影響旋合性。方法三：整體型芯（型環(huán)）成型，成型后強制拔模。用于軟質(zhì)塑料成型（圖2-56）。10.3塑件螺紋設(shè)計要點(1)為使螺紋牙尖充填飽滿、便于拔模以及在使用中有較好的旋合性，模塑螺紋的螺距應(yīng)≥0.75mm，螺紋配合長度≤12mm，超過時宜采用機械加工。(2)塑料螺紋與金屬螺紋，或與異種塑料螺紋相配合時，螺牙會因收縮不均互相干涉，產(chǎn)生附加應(yīng)力而影響聯(lián)接性能。解決的辦法有：1)限制螺紋的配合長度，其值小于或等于1.5倍螺紋直徑。2)增大螺紋中徑上的配合間隙，其值視螺紋直徑而異，一般增大的量為0.1~0.4mm。(3)塑料螺紋的第一圈易碰壞或脫扣，應(yīng)設(shè)置螺紋的退刀尺寸（參見圖2-57、圖2-58和表2-l0）。(4)為了便于拔模，螺紋的前后端都應(yīng)有一段無螺紋的圓柱面（圖2-59、圖2-60），其長度為h1和h2，前端直徑d小于螺紋小徑，后端直徑D大于螺紋的大徑。圖2-61為此種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用舉例。(5)同一制品上前后兩段螺紋的螺距應(yīng)相等，旋向相同，目的是便于拔模（見圖2-62a）。若不相同，其中一段螺紋則應(yīng)采用組合型芯成型（圖2-62b）。(6)塑件瓶口螺紋的結(jié)構(gòu)及尺寸見表2-20~表2-23。圖2-63和圖2-64為軟質(zhì)塑料所用的鋸齒形螺紋。第十一章塑件中的嵌件塑料成型過程中所埋入的或成型后壓入的螺栓、接線柱等金屬或其它材質(zhì)零件，統(tǒng)稱為塑件中的嵌件。嵌件可增加制品的功能或?qū)χ破愤M行裝飾。嵌件的模塑使操作變繁，周期加長，生產(chǎn)率降低（帶有自動裝夾嵌件的機械手或自動線不在此列）。11.1嵌件的結(jié)構(gòu)形式1、常見的金屬嵌件（圖2-67）2、嵌件的形狀及結(jié)構(gòu)要求(1)金屬嵌件采用切削或沖壓加工而成，因此嵌件形狀必須有良好的加工工藝性。圖2-68為常用嵌件的標(biāo)準形式。(2)具有足夠的機械強度（材質(zhì)、尺寸）。(3)嵌件與塑料基體間有足夠的結(jié)合強度，使用中不拔出、不旋轉(zhuǎn)。嵌件表面需有環(huán)形溝槽或交叉花紋（參見圖2-68）；嵌件不能有尖角，避免應(yīng)力集中引起的破壞；盡可能采用圓形或?qū)ΨQ形狀的嵌件，保證收縮均勻。(4)為便于在模具中安放與定位，嵌件的外伸部分（即安放在模具中的部分）應(yīng)設(shè)計成圓柱形，因為模具加工圓孔最容易（圖2-69）。(5)模塑時應(yīng)能防止溢料，嵌件應(yīng)有密封凸臺等結(jié)構(gòu)（圖2-70）。(6)便于模塑后嵌件的二次加工，如攻螺紋、端面切削、翻邊等。圖2-71a即為模塑后再翻邊的嵌件結(jié)構(gòu)。(7)特殊嵌件的結(jié)構(gòu)參見圖2-71。3、嵌件材料銅、鋁、鋼、硬質(zhì)異種塑件、陶瓷、玻璃等都可作為嵌件材料，其中，黃銅不生銹、耐腐蝕、易加工且價格適中，是嵌件的常用材料。11.2嵌件在塑件中的固定(1)為避免制品底部過薄出現(xiàn)波紋形縮痕而影響外觀及強度，應(yīng)取嵌件底面距制品壁面的最小距離T＞D/6（圖2-72）。(2)嵌件與制品側(cè)壁的間距不能過小，以保證模具有一定的強度（圖2-73）。(3)凸臺中設(shè)置嵌件時，為保證嵌件結(jié)合穩(wěn)定以及塑料基體的強度，嵌件應(yīng)伸人到凸臺的底部（需保證最小底厚），嵌件頭部作成圓角（圖2-74）。(4)小型圓柱形嵌件可用中間開槽或表面菱形滾花結(jié)構(gòu)植于塑料基體之中（圖2-75），滾花槽深1~2mm。(5)板、片狀嵌件可用孔窗固定法固定，但薄形嵌件（厚度小于0.5mm）宜用切口或打彎的方法固定（圖2-76）。(6)桿形嵌件可用將頭部打扁、沖缺、壓彎、劈叉等形式固定（圖2-77），也可用將圓桿的中間部分壓扁的方法固定（圖2-78）。(7)管形沖壓嵌件，可在沖壓時加工出膨凸部分，用以增強緊固力（圖2-79）。11.3嵌件在模具中的安放與定位1、嵌件的安放、定位要求(1)不能因設(shè)備的運動或振動而松動甚至脫落。(2)在高壓塑料熔體的沖擊下不產(chǎn)生位移和變形。(3)嵌件與模具的配合部分應(yīng)能防止溢料，避免出現(xiàn)毛刺，影響使用性能。2、軸類嵌件的安放定位（圖2-80）3、孔類嵌件的安放定位（圖2-81~圖2-83）4、細長嵌件的安放定位細長嵌件的軸線與料流方向垂直時，易產(chǎn)生彎曲變形，需用銷軸等支承，以增加其剛性（圖2-84）。注意，附加的支承孔不應(yīng)影響制件的使用。11.4嵌件周圍塑料的裂紋和聯(lián)接強度1、裂紋產(chǎn)生的原因(1)塑料收縮的內(nèi)應(yīng)力和自然老化（圖2-85）。(2)嵌件的結(jié)構(gòu)和安放位置不合理（圖2-86）。2、保證連接強度的必要條件——最小壁厚（表2-25）11.5裝配式嵌件（制品模塑后再裝入嵌件）(1)飯金加工（裝配）法，如鉚接（圖2-87）、折彎（圖2-88）。(2)用工具將嵌件壓入或旋入制品中（圖2-89、圖2-90）。(3)熱插法。熱固性塑件出模時，在熱態(tài)下將嵌件插入，冷卻后即牢固地結(jié)合在一起（圖2-91）。塑料收縮量應(yīng)在其彈性范圍內(nèi)，否則塑料會裂開。(4)其它裝配方法。①粘結(jié)：熱固性塑料用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，熱塑性塑料用溶劑類粘結(jié)劑粘結(jié)。②超聲波裝配：熱塑性塑料軟化后壓人。11.6塑料嵌件（嵌件的外插注射模塑）在金屬條料、卷料等已沖壓零件的型孔內(nèi)，模塑出小型塑料零件，使兩者成為不可拆卸的組合件。這時，金屬沖壓件是主要零件，塑件則是嵌件。常見的塑料嵌件為齒輪、凸輪、短軸等（圖2-92）。外插注射模塑模具為三板式或點澆口的熱流道模（圖2-93）。第十二章塑件的凸凹紋（滾花）凸凹紋的作用：(1)增大接觸面積，防止使用中的滑動。(2)裝飾或掩蓋制品的某些部位。(3)增加裝配時的結(jié)合牢固性。凸凹紋的設(shè)計要點：(1)凸凹紋的條紋方向應(yīng)與拔模方向一致，便于拔模（圖2-94a、b）。(2)條紋的間距應(yīng)盡可能大些，便于模具制造及制品拔模，一般為3mm，最小不小于1.5mm，參見圖2-94c中的S值。凸凹紋的寬度（圖中的R1）不應(yīng)小于0.3~0.5mm，高度(h)不應(yīng)超過其寬度（h＝3/4R1）。(3)凸凹紋截面形狀多為半圓形，少數(shù)采用平頂?shù)奶菪危▓D2-95）。(4)為了不削弱模具分型面的強度，以及便于修整制品飛邊，設(shè)計凸凹紋時需要留出圖2-96所示的0.8mm寬的平直部分。(5)表2-26和表2-27是凸凹紋各部設(shè)計的推薦尺寸，供參考。第十三章標(biāo)記、符號塑件上的文字或符號的表現(xiàn)形式有：(1)制品上為凸字（模具上為凹字）。便于用機械加工的方法加工模具，制模方便。但制品的凸字易碰壞（圖2-97a）。(2)制品上為凹字（模具上為凸字）。采用電火花、電鑄、冷擠壓等方法加工模具，制模費事。但制品上的凹字不易碰壞，還可在凹字內(nèi)涂色（圖2-97b）。(3)文字、符號處單獨做成鑲塊，便于更換（圖2-97c）。文字、符號的尺寸參數(shù)見表2-28。透明制品上有凹入的文字時，塑料熔體流經(jīng)模具上相應(yīng)的凸出文字后會產(chǎn)生影響制品外觀的熔接痕（圖2-98）。消除措施是控制文字的深度，即字深：制品壁厚＝1：3第十四章制品的尺寸精度14.1尺寸精度的組成及影響因素制品尺寸誤差構(gòu)成：δ＝δs十δz十δc十δa式中δ——制品總的成型誤差；δs——塑料收縮率波動所引起的制品誤差；δz——模具成型零件制造精度所引起的制品誤差；δc——模具磨損后所引起的制品誤差；δa——模具安裝、配合間隙所引起的制品誤差。一般有δs＝1/3δ，δz＝1/3δ，δc＝1/6δ。影響制品尺寸精度的因素很多，彼此間又形成交叉影響：(1)成型材料。影響制品尺寸精度的材料方面的因素有收縮率波動值，原料水分及揮發(fā)物含量，原料的配制工藝，原料的生產(chǎn)批號，分子量分布，結(jié)晶形態(tài)，保存方法和時間。(2)成型條件。見圖2-99．影響制品尺寸精度的成型條件有：料筒溫度、模具溫度，注射量、注射速度，注射壓力，保壓時間、冷卻時間，成型方式（注射、壓制）。(3)制品的形狀和尺寸。形狀復(fù)雜則收縮不均；壁厚變化大則收縮不均；大尺寸制品收縮總量大；斜度大則精度低。(4)模具結(jié)構(gòu)。圖2-100中由模具直接決定的尺寸Dl、D3，其誤差受模具制造精度、模具磨損量的支配；圖2-101中模具間接決定的尺寸Hl、H2、Tl、T2，誤差除受模具制造精度、磨損量的影響外，還受模具安裝精度、設(shè)備狀態(tài)的影響（見表2-29）。另外進料口尺寸大，收縮?。慌c料流方向平行的尺寸收縮大，與料流方向垂直的尺寸收縮小；分型面決定毛邊的位置和方向，影響垂直于分型面的尺寸精度。模具裝配，如型芯、頂桿的固定方法，模具的拼合，模具的加工等直接影響制品尺寸精度。模具的磨損，如型腔、型芯的磨損直接影響制品的精度。(5)制造誤差。模具制造誤差將直接反映在制品上。(6)成型后的條件。主要是指測量誤差和存放誤差。測量誤差主要是由測量工具、測量方法、測量時間等因素造成的；存放方式不當(dāng)致使制品彎曲、扭曲，存放溫度、濕度不當(dāng)使制品發(fā)生形狀及尺寸變化。14.2塑件尺寸公差塑件尺寸公差目前國際上尚無統(tǒng)一標(biāo)準，我國也未制訂出國家標(biāo)準?，F(xiàn)就常用的幾種尺寸公差標(biāo)準介紹如下。我國部分行業(yè)塑件尺寸公差標(biāo)準，（見表2-30~表2-32）。附錄一：塑料的基本概念及其常用工程塑料的性能特點一．塑料的定義塑料是一種以合成或天然的高分子化合物為主要成分，在一定的溫度和壓力條件下，可塑制成一定形狀，當(dāng)外力解除后，在常溫下仍能保持其形狀不變的材料。二．塑料的組成和分類塑料的主要成分是樹脂，約占塑料總量的40%～100%。1．熱塑性塑料：樹脂為線型或支鏈型大分子鏈的結(jié)構(gòu)。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(俗稱尼龍)(PA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱有機玻璃)(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(A/S)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETP)2．熱固性塑料酚醛樹脂(PF)、環(huán)氧樹脂(EP)、氨基樹脂、醇酸樹脂、烯丙基樹脂、脲甲醛樹脂(UF)、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯(UP)、硅樹脂、聚氨酯(PUR)3．通用塑料聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛樹脂、氨基樹脂4．工程塑料廣義：凡可作為工程材料即結(jié)構(gòu)材料的塑料。狹義：具有某些金屬性能，能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能、電性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能的塑料。通用工程塑料：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚(PPO)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其改性產(chǎn)品。特種工程塑料（高性能工程塑料）：耐高溫、結(jié)構(gòu)材料。聚砜(PSU)、聚酰亞胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮類、離子交換樹脂、耐熱環(huán)氧樹脂5．功能塑料（特種塑料）具有耐輻射、超導(dǎo)電、導(dǎo)磁和感光等特殊功能的塑料。氟塑料、有機硅塑料6．結(jié)晶型塑料分子規(guī)整排列且保持其形狀的塑料。PE、PP、PA7．非結(jié)晶型塑料長鏈分子繞成一團（對熱塑性塑料）或結(jié)成網(wǎng)狀（對熱固性塑料），且保持其形狀的塑料。PS、PC、ABS三．國內(nèi)外常用工程塑料商品名稱和性能特點（一）ABS塑料ABS塑料的主體是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物，是一種堅韌而有剛性的熱塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光澤和剛性；丙烯腈使ABS有良好的耐熱、耐化學(xué)腐蝕性和表面硬度；丁二烯使ABS有良好的抗沖擊強度和低溫回彈性。三種組分的比例不同，其性能也隨之變化。1、性能特點ABS在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性、一定的耐化學(xué)藥品性和良好的電氣絕緣性。它不透明，一般呈淺象牙色，能通過著色而制成具有高度光澤的其它任何色澤制品，電鍍級的外表可進行電鍍、真空鍍膜等裝飾。通用級ABS不透水、燃燒緩慢，燃燒時軟化，火焰呈黃色、有黑煙，最后燒焦、有特殊氣味，但無熔融滴落，可用注射、擠塑和真空等成型方法進行加工。2、級別與用途ABS按用途不同可分為通用級(包括各種抗沖級)、阻燃級、耐熱級、電鍍級、透明級、結(jié)構(gòu)發(fā)泡級和改性ABS等。通用級用于制造齒輪、軸承、把手、機器外殼和部件、各種儀表、計算機、收錄機、電視機、電話等外殼和玩具等；阻燃級用于制造電子部件，如計算機終端、機器外殼和各種家用電器產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)發(fā)泡級用于制造電子裝置的罩殼等；耐熱級用于制造動力裝置中自動化儀表和電動機外殼等；電鍍級用于制造汽車部件、各種旋鈕、銘牌、裝飾品和日用品；透明級用于制造度盤、冰箱內(nèi)食品盤等。（二）聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是產(chǎn)量最大的熱塑性塑料之一，它無色、無味、無毒、透明，不孳生菌類，透濕性大于聚乙烯，但吸濕性僅0.02％，在潮濕環(huán)境中也能保持強度和尺寸。1、性能特點聚苯乙烯具有優(yōu)良的電性能，特別是高頻特性。它介電損耗小(1×10-5～3×10-5)，體積電阻和表面電阻高，熱變形溫度為65～96℃，制品最高連續(xù)使用溫度為60～80℃。有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐多種礦物油、有機酸、堿、鹽、低級醇等，但能溶于芳烴和鹵烴等溶劑中。聚苯乙烯耐輻射性強，表面易著色、印刷和金屬化處理，容易加工，適合于注射、擠塑、吹塑、發(fā)泡等多種成型方法。缺點是不耐沖擊、性脆易裂、耐熱性和機械強度較差，改性后，這些性能有較大改善。2、級別用途聚苯乙烯目前主要有透明、改性、阻燃、可發(fā)性和增強等級別?？捎糜诎b、日用品、電子工業(yè)、建筑、運輸和機器制造等許多領(lǐng)域。透明級用于制造日用品，如餐具、玩具、包裝盒、瓶和盤，光學(xué)儀器、裝飾面板、收音機外殼、旋鈕、透明模型、電訊元件等；改性的抗沖阻燃聚苯乙烯廣泛用于制造電視機、收錄機殼、各種儀表外殼以及多種工業(yè)品：可發(fā)性用于制造包裝和絕緣保溫材料等。（三）聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是六十年代初發(fā)展起來的—種熱塑性工程塑料，通過共聚、共混和增強等途徑，又發(fā)展了許多改性品種，提高了加工和使用性能。1、性能特點聚碳酸酯有突出的抗沖擊強度和抗蠕變性能，較高的耐熱性和耐寒性，可在+130～-100℃范圍內(nèi)使用；抗拉、抗彎強度較高，并有較高的伸長率及高的彈性模量；在寬廣的溫度范圍內(nèi)，有良好的電性能，吸水率較低、尺寸穩(wěn)定性好、耐磨性較好、透光率較高并有—定的抗化學(xué)腐蝕性能；成型性好，可用注射、擠塑等成型工藝制成棒、管、薄膜等，適應(yīng)各種需要。缺點是耐疲勞強度低，耐應(yīng)力開裂差，對缺口敏感，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。2、用途聚碳酸酯主要用作工業(yè)制品，代替有色金屬及其它合金，在機械工業(yè)上作耐沖擊和高強度的零部件、防護罩、照相機殼、齒輪齒條、螺絲、螺桿、線圈框架、插頭、插座、開關(guān)、旋鈕。玻纖增強聚碳酸酯具有類似金屬的特性，可代替銅、鋅、鋁等壓鑄件；電子、電氣工業(yè)用作電絕緣零件、電動工具。外殼、把手、計算機部件、精密儀表零件、接插元件、高頻頭、印刷線路插座等。聚碳酸酯與聚烯烴共混后適合于做安全帽、緯紗管、餐具、電氣零件及著色板材、管材等；與ABS共混后，適合作高剛性、高沖擊韌性的制件，如安全帽、泵葉輪、汽車部件、電氣儀表零件、框架、殼體等。（四）聚甲醛(POM)聚甲醛是六十年代出現(xiàn)的一種熱塑性工程塑料，有均聚和共聚兩大類，是—種沒有側(cè)鏈的、高密度、高結(jié)晶性的線型聚合物，用玻纖增強可提高其機械強度，用石墨、二硫化鉬或四氟乙烯潤滑劑填充可改進潤滑性和耐磨性。1、性能特點聚甲醛通常為白色粉末或顆粒，熔點153～160℃，結(jié)晶度為75％，聚合度為1000～1500，具有綜合的優(yōu)良性能，如高的剛度和硬度、極佳的耐疲勞性和耐磨性、較小的蠕變性和吸水性、較好的尺寸穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、良好的絕緣性等。主要缺點是耐熱老化和耐大氣老化性較差，加入有關(guān)助劑和填料后，可得到改進。此外，聚甲醛易受強酸侵蝕，熔融加工困難，非常容易燃燒。2、用途聚甲醛在機電工業(yè)、精密儀表工業(yè)、化工、電子、紡織、農(nóng)業(yè)等部門均獲廣泛應(yīng)用，主要是代替部分有色金屬與合金制作一般結(jié)構(gòu)零部件，耐磨、耐損耗以及承受高負荷的零件，如軸承、凸輪、滾輪、輥子、齒輪、閥門上的閥桿、螺母、墊圈、法蘭、儀表板、汽化器、各種儀器外殼、箱體、容器、泵葉輪、葉片、配電盤、線圈座、運輸帶和管道、電視機微調(diào)滑輪、盒式色磁帶滑輪、洗衣機滑輪、驅(qū)動齒輪和線圈骨架等。PMMA（聚甲基丙烯酸酯、亞克力、有機玻璃）有極好的透光性，在光的加速老化240小時后仍可透過92%的太陽光，室外十年仍有89%，紫外線達78.5%。機械強度較高，有一定的耐寒性，耐腐蝕，絕緣性能良好，尺寸穩(wěn)定，易于成型，質(zhì)較脆，易熔于有機溶劑，表面硬度不夠，易擦毛。應(yīng)用：有一定強度要求的透明結(jié)構(gòu)件。儀表鏡片，光學(xué)制品，電氣，醫(yī)療器材