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1、塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)PRESENTEDTOXXXCompanyPREPAREDBYDuPontEngineeringPolymersForInjectionMolding制品設(shè)計(jì)要求功能要求制造要求功能要求首先:?性能?結(jié)構(gòu)?裝配?外觀其次:?成本產(chǎn)品制造要求流動(dòng)/充模冷卻頂出操作塑料制品設(shè)計(jì)人員的首要原則保持均勻一致的壁厚結(jié)晶型塑料在厚壁處具有更大收縮ThickThinShrinkage壁厚不均勻可能引起的后果?內(nèi)應(yīng)力翹曲縮孔空洞尺寸偏差大壁厚不均勻可能引起的后果去除壁厚不一致的部分改良后的設(shè)計(jì)壁厚的不一致不可避免時(shí) 采用逐步過渡尖角不良設(shè)計(jì)3t可以接受的設(shè)計(jì),但有可能仍有問題t
2、1.5t最好是采用相同壁厚的設(shè)計(jì)盡量避免不一致的壁厚不好不好不好好好A=B好ABAB塑料制品設(shè)計(jì)的第二個(gè)原則避免尖角圓角半徑對(duì)應(yīng)力集中系數(shù)的影響54321P=所施加的荷載R=圓角半徑T=厚度StressConcentrationFactor(K)R/TRPT0.20.40.60.81.00PoorDesignImprovedDesignPoorDesignImprovedDesign外角內(nèi)角容易引起高應(yīng)力集中,,充模流向亂,翹曲可能性大ProvidereliefradiusReliefcreatesflatbottomPartsmustfitsnugly尖角肋與加強(qiáng)筋理想的
3、肋結(jié)構(gòu)Radius1/2t3tmax.1/2t-2/3tt1/4°Draft肋的設(shè)計(jì)對(duì)制品重量和強(qiáng)度的影響%Inc Weight–––––+100%+6.25%+12.5%+25.0%+37.5%%Inc Stiffness–––––+700%+42%+146%+641%+1647%%Stiffness %Weight–––––7.06.711.725.643.9%Inc Stress–––––-300%+26%+11.5%-68%-196%RibHeight WallThickness––––––––––1/21/12/13/1肋尺寸––––––––––1/4"Wx1/8
4、"H1/4"Wx1/4"H1/4"Wx1/2"H1/4"Wx3/4"H形狀設(shè)計(jì)T=1/4"T=1/2"T=1/4"B=2"肋的使用可以大大提高產(chǎn)品剛性StiffeningRibsAEdgeStiffenerBCornerStiffeningCLipDesignforRigidity12345肋好處壞處更大的或翹曲相當(dāng)?shù)膭傂怨?jié)約材料縮孔成型周期短脫?？赡苡袉栴}有可能改善更多的熔接痕充模流動(dòng)性翹曲翹曲不一致的壁厚各向異性的收縮行為成型加工條件模具設(shè)計(jì)應(yīng)力集中縮痕翹曲合理的設(shè)計(jì)均勻壁厚或逐步過渡不良設(shè)計(jì)均勻一致的壁厚壁厚不一致尾部向內(nèi)翹曲熔體充模流動(dòng)方向澆口混亂的流向使玻纖在轉(zhuǎn)角
5、處不規(guī)則排布差好各向異性的收縮行為由于轉(zhuǎn)角處的流向差異產(chǎn)生的翹曲現(xiàn)象各向異性的收縮行為非增強(qiáng)玻纖增強(qiáng)改性礦物增強(qiáng)改性Flow流動(dòng)方向橫向Transverse澆口澆口Gate聚合物取向玻纖取向MineralReinforcementOrientation模具收縮成型后收縮FlowTransverse各向異性的取向行為20,00018,00016,00014,00012,00010,00080006000400020000CompressionTensionDelrin?500 Stress/StrainCurve0.2in/minstrainrateat70°F0246810
6、1214161820Strain(%)Stress,(psi)成型工藝條件熔體溫度模具溫度注射保壓時(shí)間不一致的冷卻也會(huì)導(dǎo)致不一致 的收縮行為底面收縮更大較低的溫度較高的溫度非增強(qiáng)的等級(jí)模具設(shè)計(jì)的影響熔接痕澆口位置所導(dǎo)致的變形因素CoreGateGateGate產(chǎn)生偏心現(xiàn)象易困氣流動(dòng)平衡無(wú)偏心現(xiàn)象側(cè)澆口末端澆口由于澆口位置和澆口數(shù)量產(chǎn)生的翹曲對(duì)環(huán)形制品,由于澆口的形狀不同,最終產(chǎn)品的圓度也會(huì)受影響EdgeGatePin-Point3-PinPointGate4-PointCrossGateFunnelGate強(qiáng)度承受荷載能力較弱的部位澆口熔接痕肋尖角空洞一個(gè)項(xiàng)目成功的影響因素
7、制品設(shè)計(jì)開模材料性能成型加工
