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车塑料 件的设计要求

车塑料 件的设计要求汽车塑料件的设计要求_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。汽车塑料产品结 构设计的一般原则及精度 理想的产品简洁化设计基本原则: (1) 结构简单,☆■▲形状对...
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      车塑料 件的设计要求汽车塑料件的设计要求_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。汽车塑料产品结 构设计的一般原则及精度 理想的产品简洁化设计基本原则: (1) 结构简单,•☆■▲形状对称,避免不规则的几 何图形; (2) 产品侧孔和侧壁内表面的凹凸形状成型 困难,◆▼需要在

      汽车塑料产品结 构设计的一般原则及精度 理想的产品简洁化设计基本原则: (1) 结构简单,○▲形状对称,避免不规则的几 何图形; (2) 产品侧孔和侧壁内表面的凹凸形状成型 困难,☆△◆▲■需要在产品成型后进行二次加工, 设计时应避免。 (3) 尺寸设计要考虑成型的可能性,□▼◁▼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。 ? 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。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。壁薄 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。 ? 塑料件最通用料厚是2.5mm,大件适当增加,小件 减小,强烈建议通过增加翻边及加强筋的方式而 不是增加料厚来保证零件强度; PP塑料的壁厚范 围是0.6—3.5mm。 (1)厚薄交接处的平稳过渡,当制件厚度不 可避免需设计成不一致时,△◇▲=○▼=△▲在厚薄交接处 应逐渐过渡,避免突变,厚度比例变化在 一合适的范围(一般不超过3:1)。◇•■★▼○▲ 壁厚过渡形式 (2)将尖角改为圆角处理,两个壁厚相同的 壁面成直角的连接,□▼◁▼破坏了壁厚均一的原 则。 转角处的最大厚度是壁厚的1.4倍,◇▲=○▼=△▲如果将内角处 理成圆角而外角仍是直角,则在转角处的最大厚 度(W)可增加到壁厚的1.6-1.7 倍。◆▼正确的设计 应是内外角均进行圆角处理,以确保壁厚均匀。 圆角处理还可避免应力集中,以及改善塑料成型 时熔体的流动性和成型性。■□ (3)厚壁部位减薄,△▪▲□△使厚壁趋于一致,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,使厚壁部位减薄,厚 薄趋于一致。☆△◆▲■ 厚壁减薄 开槽 设置加强筋 ? 对制件上有孔洞、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,这个现象称为应 力集中。●局部产生的很大应力对于表现应力之比 为应力集中系数。 ? 后果:塑料是对缺口和尖角之类比较敏感的材料, 在应力作用下,这些部位会逐渐产生微细裂纹, 随后逐步扩展到大的裂纹,而裂纹的不断延伸终 将导致制件的损坏。 ? 避免应力集中最直接最有效的方法就是在 拐角、棱边、凹槽灯等轮廓过渡与厚薄交 接处采用圆弧过渡。■□ 根据不同的壁厚和圆角半径对应的应力集中系数, 得出应力集中系数与半径R 与壁厚T之比的关系 图中曲线表明,半径R 与壁厚T之比,即R/T 在 0.6 以后,曲线趋于平缓,由此可知,◆◁•内圆角之 半径应至少为壁厚的一半,最好为壁厚的0.60.75。 (1)几何形状的改变 ? 薄壳状的平板制件,将其表面设计成波纹 形、 瓦楞形、▼▲拱形、球形、抛物面,◆◁•其刚 性比同样重量的平板要高得多 (2)加强筋的设计和运用 通过加强筋提高轴套扭转刚 性和弯曲刚性 容器沿口部位的设计起到了边缘增强 的作用,实质上这种突变的边缘可以 看作是加强筋的变异。 (3)嵌件的加强作用 ? 在制件中设置金属嵌件,可以提高塑料制件局部 或整体的强度。 如汽车方向盘、活动手柄、△塑料门窗框、○▲◇▲=○▼=△▲ 带有金属嵌件的塑料齿轮等。 (4)结构上的设计,在产品设计中,有几种 结构具有比较高的刚性/质量比。 ① 蜂窝夹层结构:刚性的设计效果好,◆▼缺点 是工艺上比较复杂,成本和价格较高。 ②结构泡沫:具有致密表皮层和呈微孔结构 的芯部,这种结构具有高的比强度,•●可应用 在受力结构中。 ③口字形结构、T 形结构以及工字梁结构,与 矩形截面的实心结构比较,这种结构既能 节省材料,又不降低刚性。 ④圆锥体结构,相对圆柱体结构,★-●△▪▲□△▽●这种结构 能承受很大的压缩载荷,弯曲稳定性好。 ⑤双壁结构,有不少工艺可成型具有双壁结 构的制件,这种结构的制件有较高的刚性 、冲击韧性和抗弯能力。 (一)由内应力引起的制件变形 ? 这种变形由制件内的内应力所导致。 ? 通常不均匀的内应力分布是翘曲变形的主 要原因,○▲而内应力的不均匀分布则可能是 加工条件(如温度、压力的不均匀分布, 收缩率的各向异性等)、材料组成(结晶 型材料的百年形倾向较大)、模具结构( 特别是浇口设计)和制品形状共同作用的 结果。 ? 前述的避免应力集中以及刚性设计的一些 措施,△▪▲□△也都有助于防止或者降低制件的变 形。此外,设计时考虑防止产品变形,在 形状上进行规避。口▲=○▼ (二)抗热变形设计 ? 温度对制件的影响与材料的耐热性直接有 关。 ? 当材料确定之后,在产品设计时,应采取 各种有效措施,来减少和避免温度对制品 使用性能的影响,延长产品的使用寿命。 1、影响因素 ① 材料 ? 注塑模塑的塑料在高温高压的熔融状态下充模流 动。常见的各种熔体温度为170-300℃。然后被冷 却固化,通常脱模温度在20-100℃。 ? 下表 列出了常用的注射塑料的成型收缩率。 ? 用无机填料填充、用玻璃纤维增强的塑料有较低 的成型收缩率。 ②模具 ? 对于小尺寸的塑料件,模具的制造误差占塑料公 差的1/3。 ? 与模具上运动的零件有关的塑件尺寸,其精度较 低。 ? 模具上浇注系统和冷却系统设计不当,会使成型 塑件的收缩不均匀。 ? 脱模系统的作用力不当,会使被顶出塑件变形。 ③塑件结构 ? 塑料件壁厚均匀一致,形体又对称,可使 塑件收缩均衡。提高塑料件的刚性,如加 强筋的合理设置或采用金属嵌件,能减小 塑件翘曲变形,都有利于提高塑件精度。 ④工艺 ? 注射周期各阶段的温度、◆◁•▪•★压力和时间会影 响塑件的收缩、取向和残余应力,▪•★存在对 于塑件精度要求的最佳工艺。保证注塑件 精度更重要的是工艺参数的稳定性。成型 条件波动所造成的误差占塑件公差的1/3。 ⑤使用 ? 塑料材料对时间、温度、湿度和环境条件 的敏感性,★-●△▪▲□△▽●在注射成型制品长期使用后, 会有显现。注塑件的尺寸和形位精度的稳 定性差。 2、模塑塑料件尺寸公差 ? 工程塑料模塑塑料件尺寸公差 标准GB/T14486-93 ,模塑尺寸公差代号为MT。公差等级分为七级。 ? 该标准规定了热固性和热塑性工程塑料模塑塑料 件的尺寸公差。 ? 它适用于注塑、压塑、传递和浇铸成型的工程塑 料模塑的塑料件,不适用于挤塑成型、吹塑成型 、烧结和泡沫制品。•☆■▲ ? 此标准只规定公差,基本尺寸的上、下偏差可根 据工程的实际需要分配。 ? 标准规定了模塑收缩率VS,在常温下模塑件与所用 模具相应尺寸的差,同模具相应尺寸之比,◆▼以百 分数表示。 ? LF……模塑成型后标准环境下放置24h 后的塑料件 尺寸,mm; ? LW ……模具的相应尺寸,mm; ? 标准对成型模塑尺寸分成两类: ① 不受模具活动部分影响的尺寸a,如图所示,它 是指在同一动模或定模的零件中成型的尺寸。 ② 受模具活动部分影响的尺寸 b,如图所示,★-●△▪▲□△▽它是 指可活动的模具零件共同作用所构成的尺寸。例 如壁厚和底厚尺寸;受动模零件、定模零件和滑 块共同影响的尺寸。 塑料件的螺钉连接1: 簧片螺母连接,应用于板类零件与塑料件之间的 连接; 板类零件与塑料件之间 大量使用簧片螺母连接 塑料件的螺钉连接2: 塑料螺母连接;应用于板类零件与钣金件之间的 连接。(钣金件方孔开口7*7) 板类零件与钣金件 之间大量使用塑料 螺母连接 塑料件的螺钉连接3: 自攻螺钉柱及螺钉沉台的连接;应用于机壳类塑 料件之间的连接; 机壳类塑料件通过自 攻螺钉柱及螺钉 沉台连接 塑料件的弹片夹子连接: 应用于最后安装的需要经常拆装的面板类塑料件 于主体间之间的连接; 主体塑料件上 开装配方孔 弹片夹子卡装在面板 类塑料件上 塑料件的卡扣连接: 1. 卡扣连接是塑料件结构优势之一:结构简单 ,◇•■★▼不需要增加零件,制造成本低廉,连接可 靠,装配简易; 2. 缺点:拆卸困难,卡扣损坏后难以修复; 3. 应用与小型塑料件之间的连接; 小型塑料件之 间大量使用 卡扣连接

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