塑胶件设计指南.doc

塑胶件设计指南(jinyongcai)一、塑胶1、塑胶的定义塑胶:主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成,成品为固体,在制造过程中是熔融状的液体,因此可以籍加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化,而形成各种形状,此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。2、塑胶的特征1)低强度与低韧性2)原料丰富,价格低廉3)成型容易,易加工成复杂形状,可大批量生产4)重量轻,低密度(~2,,)5)受外力作用时容易产生连续变形6)色彩鲜明,着色容易,适当加入着色剂,可改变其色泽7)良好的绝缘性8)耐腐蚀性佳,耐水、耐油、耐酸、耐化学药品,而且不生锈9)耐热性差,大部份的塑料耐热温度约在150℃以下10)不导电性、不导热性11)可以具有其他特殊性质,例如透明性、弹性等3、注射成型(InjectionMolding)一个典型的注射成型机主要包括:模具系统、射出系统、油压系统、控制系统、锁门系统等5个单元。二、塑胶材料的选择1、、通用塑料通用塑料:指综合力学性能较低、不能作为结构件,但成型性能好、价格便宜、用途广、产量大的塑料。如:PE、PP、EEA、PVC用处:薄膜、管材、鞋材、盆子、桶、包装材料等。、普通工程塑料普通综合塑料:指综合力学性能中等、在工程方面用作非承载荷的材料。如:PS、HIPS、ABS、AAS、ACS、MBS、AS、PMMA用处:各种产品外壳和壳体类。、结构工程塑料结构工程塑料:指综合力学性能较高、在工程方面用做产品结构件、可以承受较高载荷的材料。如:PA、POM、NORYL、PC、PBT、PET用处:、耐高温工程塑料耐高温工程塑料:指在高温条件下仍能保持较高力学性能的塑料,耐高温和高刚性。如:PI、PPO、PPS、PSF、PAS、PAR用处:汽车发动机部件、油泵和气泵盖、电子电器仪表用高温插座等。、塑料合金塑料合金:指利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。能改善或提高现有塑料的性能并降低成本。如:PC/ABS、PC/PBT、PC/PMMA用处:汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。、热塑性弹性体热塑性弹性体(TPE):指物理性能介于橡胶和塑料之间的一类高分子材料,它既具有橡胶的弹性,又具有塑料的易加工性。用处:汽车、电子、电气、建筑、工程及日常生活用品等多方面,其使用的最终形态包括各种护套、管材、电线电缆、垫片、零配件、鞋件、密封条、输送带、涂料、油漆、粘合剂、热熔胶、纤维。、改性塑料改性塑料:指在塑料原料中添加各种添加剂、填充料和增强剂(如玻璃纤维、导电纤维、阻燃剂、抗冲击剂、流动剂、光稳定剂等),使塑料具有高阻燃性、高机械强度、高冲击性、耐高温性、高耐磨性、导电性等性能,从而扩大塑料的使用范围。如:玻璃纤维增强塑料,简称玻璃钢,是在原有塑料(如PC、PP、PA、PET、PBT)的基础上,加入玻璃纤维,复合而成的一种具有高强度、高性能的工程结构塑料。用处:汽车、机械、电器、轮船、航空航天等领域,是替代传统金属材料的最好选择。2、常用塑胶材料性能3、、塑胶件载荷情况表:典型的载荷条件及应考虑的塑胶材料特性:载荷条件应考虑的塑胶材料特性短期载荷应力-应变行为长期载荷潜变反复性载荷疲劳强度高速和冲击性载荷抗冲击强度极端温度下的载荷热应力-、产品使用环境环境温度:考虑使用环境的温度、最高和最低使用温度、长期工作温度、仓储温度等。接触介质:如接触溶剂和各种蒸汽的情况、与酸碱等发生化学反应的情况、吸水情况、受紫外线和环境氧化的影响、受砂和雨水的影响等。、价格在满足产品应用的条件下,选取价格比较便宜的塑胶材料。成本:通用塑料(PVC<PE<PS<PP<PMMA)<工程塑料(ABS<POM<PC<PA6<PBT<PA66<PET)<高性能工程塑料(PPO<PPS<PSU<PI)、装配要求考虑到零件通过什么方式装配到产品之中,根据产品装配需求选择合适的材料。如:超声波焊接,就得选考虑材料的焊接熔合性能。、尺寸稳定性有些塑胶材料尺寸稳定性好,如:PC、ABS。有些塑胶材料尺寸稳定性差,如:PA、PBT。、外观考虑零件是否有透明度、咬花、电镀、表面粗糙度等要求。、安全规范考虑产品是否需要满足安全规范或认证的要求。如:阻燃、防火等级、3C认证、FDA、USDA、UL等要求。三、设计指南1、、零件壁厚必须适中1)壁厚太小:强度低;流动阻力大,熔料难充满。2)壁厚太大:零件产生缩水、气孔和翘曲等质量问题;零件冷却时间增加,成型周期加长,零件生产效率低;零件用料增加,产品成本增加。表:常用塑胶材料零件的合适壁厚范围(单位