2.2　项目：塑料制件结构工艺性分析

2.2.1　发现与分析生活中的塑料制件

如图2-41（a）所示塑料盆的脱模斜度，能够轻易地使产品由模具脱离出来。

如图2-41（b）所示塑料盆整个底面为支承面，设计的凹形和加强筋。提高了塑料盆的平稳效果，又可延长塑料盆的使用寿命。

如图2-41（c）所示塑料盆边缘设计成卷曲状，提高其抗变形能力。

由图2-42可见塑料凳子下表面设计的加强筋。

图2-43塑料收纳盒盖子大平面设计为波形的凹凸状。

图2-44为典型的手机后盖结构设计分析。

2.2.2　对典型塑料制件进行结构工艺性分析

2.2.2.1　尺寸精度要求

尺寸主要是满足使用要求及安装要求，同时要考虑模具的加工制造要求、设备的性能，还要考虑塑料的流动性。加工精度影响因素很多，有模具制造精度、塑料的成分和工艺条件等，因此有必要对公差进行规定。

名义尺寸：通常在设计的2D图中，名义尺寸及公差值标注至小数点后2位数字。如（20.25±0.05）mm。

配作尺寸：对于某些尺寸如胶壳外形尺寸、铰链孔等，在设计上要求较为严格。这类尺寸要按公差要求去做是难以做到的，应当采用配作的方法来加以实现。例如：为使两件壳体相配断差不大于0.1mm，就必须对每件分别提出±0.05mm的公差要求，而这样高的要求往往是达不到的。而采用配作时，既能满足设计要求，其误差值也可放宽到±0.1mm。

配合尺寸：这类尺寸均应根据配合性质要求标注公差，一般应采用基孔制标出单向公差。

自由尺寸：这类尺寸的公差值在国标中有严格规定。而实际上这些尺寸因对公差值无特殊要求，在图中的尺寸上可不标注公差。如必要时，可标注双向公差如±0.20mm。

2.2.2.2　表面粗糙度要求

表面粗糙度：由模具表面的粗糙度决定，故一般模具表面粗糙度比制品的表面粗糙度要高一级。

火花纹粗糙度：按标准样板规定0～45共有14档，手机外表面一般取18～21。

手工抛光：不能满足胶壳表面光亮要求时，可选择手工抛光。抛光等级从镜面至1000号、800号共分12档次，即A1～A12。

内模某些局部表面不用火花加工，而是在磨床或CNC上直接切削加工的。其表面粗糙度一般为0.8～1.6μm。

2.2.2.3　脱模斜度的要求

由于塑件在模腔内产生冷却收缩现象，使塑件紧抱模腔中型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉模，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内外表面，设计足够的脱模斜度，一般1°30'～2°30'。一般型芯斜度要比型腔的大。

2.2.2.4　壁厚的要求

根据塑件使用要求（强度、刚度）和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定：壁厚太小，强度及刚度不足，塑料填充困难；壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡、缩孔等缺陷。

因此，要求壁厚尽可能均匀一致，否则由于冷却和固化速度不一样易产生内应力，引起塑件的变形及开裂。

2.2.2.5　加强筋

加强筋在塑料部件上是不可或缺的功能部分，加强筋有效地如“工”字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如“工”字铁般出现倒扣难于成型的形状问题，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑料产品尤其适用。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部分有很大的作用。

加强筋设计原则如下：中间加强筋要低于外壁0.5mm以上，使支承面易于平直；应避免或减小塑料的局部聚积；筋的排列要顺着型腔内的流动方向。

2.2.2.6　圆角

要求塑件有转角处都要以圆角（圆弧）过渡，因尖角容易应力集中。塑件有圆角有利于塑料的流动充模及塑件的顶出，塑件的外观好，有利于模具的强度及寿命。