汽车塑料件结构设计的一般原则及精度
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汽车模具结构设计标准有哪些
汽车模具的结构设计标准主要包括以下几个方面:
1. 制造材料选择:汽车模具需要选择高强度、耐磨损、耐腐蚀的材料,如优质合金钢、工具钢或工程塑料等。
2. 结构稳定性:模具在工作过程中需要承受较大的压力和冲击,因此需要保证其结构具有足够的刚性和稳定性,以确保模具的精度和寿命。
3. 表面质量要求:模具的表面质量直接影响到汽车零部件的外观和功能,因此需要保证模具加工的表面光洁度、平整度和精度满足要求。
4. 模具尺寸精度:对于汽车模具而言,尺寸精度是非常重要的指标之一,因为模具的精度直接决定了汽车零部件的装配性能和使用寿命。
5. 模具生产工艺要求:模具的生产工艺应该合理,方便制造、安装和维修。
同时,还需要考虑到模具的耐磨耐蚀性能和容易修复性。
6. 模具使用寿命要求:汽车模具在使用过程中需要经受大量的工作循环和冲击,因此要求具有较长的使用寿命,一般应能够达到百万次以上的冲击寿命。
7. 安全性要求:汽车模具的设计应考虑到安全因素,防止意外
发生。
例如,模具中应该设置防护装置,确保操作员的安全。
8. 维修与更换要求:汽车模具在使用过程中可能会发生磨损或损坏,因此需要设计方便的维修和更换方式,以减少停机时间和成本。
9. 环境保护:汽车模具的制造和使用应符合环保要求,尽量减少对环境的污染。
总结来说,汽车模具的结构设计标准涵盖了材料选择、结构稳定性、表面质量、尺寸精度、生产工艺、使用寿命、安全性、维修与更换以及环境保护等多个方面,以确保模具的质量和性能符合汽车制造的要求。
可怜得机械狗之塑料件结构设计基本原则(一)一,产品结构设计前言正式进入话题之前,咱先抱怨两句,机械工程得待遇可真不咋地•奉劝想要进入机械行业得童鞋们三思后行。
待遇低,工作环境差就算了,可美女咋也凤毛麟角呢!都说机械好就业, 工作稳左,可那初始工资真就是没得说,就说自己刚毕业时,每月2000块,去厂房里做装配工, 铁块在手里滚来滚去,整天脏兮兮得,还累得跟狗一样。
可相比较其她呢,那些学计算机得,学财务,学管理得,那待遇真就是没法比,想我当时就就是因为瞧这个专业名字好听,就跳坑里了。
虽然这个说,可梦想仍在,咱还就是要向着那里走着,一点一点地走。
进入正题,在玩具,消费类电子产品,大小家电,汽车等相关行业中,都离不开产品得结构设计,各种有形得产品,配件等都必须先确左英外形,所以就是产品结构设计就是产品研发阶段得核心之一。
就拿消费类电子产品来说,结构,硬件,软件就是产品研发得三个主要工作团体, 而硬件与结构又就是结合最紧密得。
一般公司要研发一款产品,首先就是市场部签发开发指令,经过部门评审后,研发部开始进行结构外观建模,然后再进行建模评审,评审通过后,才开始内部得结构设讣,然后才就是做手板,开模•试模,试产,量产等。
而英中得内部结构设计就就是产品结构设讣师最主要得工作内容。
在我国,工业外观设计跟结构设汁就是分开得,就就是说决左产品初步外观得并不就是机构工程师,而就是工业设计师,她们会依照市场调差与基本得性能需要去绘制产品得外观,这个当然需要一左绘画艺术与审美能力。
可怜大多说人都怀疑作为理工科得结构工程师欠缺这些细胞,可事实好像也就是这样。
最近接手国外得一个充电器产品,就是她们已经做好了3D 图,要我们来开模生产,可就是拿到手后根本开不了膜,不符合开模要求,当然做个样品可以用3D打印做岀来,可想要大批量得还就是要靠传统模具。
这体现了结构工程师得作用了,尽可能保证产品用料,外观,性能,工艺,装配得最佳化,就就是在各个环节省钱省时省力,想想就够累得啊!二,塑料件料厚我们接触得很多产品就是塑料件,英大部分塑料件都就是通过塑胶模具注塑成型,而料厚就是塑料件最基本得设计要求。
塑料制品的设计塑料制品的设计不仅要满足使用要求,而且要符合塑料成型的工艺特点,并且尽可能的使模具简单化。
这样既是成型工艺稳定,保证塑料制品的质量,又可以降低生产成本。
塑料制品要考虑一下因素。
1、塑料性能:塑料的物理学性能和工艺性能。
2、成型方法:要看具体的成型工艺要确定设计法案。
3、模具结构和制造工艺:要利于模具结构简化和方便制造。
一、塑料制品结构设计的一般原则1、力求使制品结构简单,避免侧向凹凸结构,使模具结构简单,易于制造;设计塑料制品时,应满足塑料制品功能的要求的前提下,力求使制品结构简单,尤其是要尽量避免侧向凹凸结构。
因为侧向凹凸结构需要模具增加侧向抽心或斜顶机构,使得模具变复杂,并增加成本。
如果侧向凸凹结构不可避免,则应该使侧向凸凹结构简单化,这里有两种方法可以避免模具采用侧向抽心或斜顶机构:强行脱模和对插。
•注:关于强行脱模:1) 当侧向凹凸较浅且允许有圆角时,可强行脱模; 2)可强行脱模的塑料有PE 、PP 、POM 和PVC 等;斜顶上图的W 不宜小于1/3H 。
制品设计时除了尽量避免侧向抽心外,还力求时模具的其它结构也简单耐用,主要包括一下几方面。
(1) 模具成型零件上不得有尖利和薄弱结构。
模具上的尖利或薄弱结构会影响模具强度及使用寿命。
制品设计时应尽量避免这种现象出现。
制品模具(2)尽可能使成型零件简单易加工。
型芯复杂,难以加工型芯则较容易加工(3)尽量使分型面变得简单。
简单的分型面使模具加工容易,生产时不易产生飞边,容易切除水口。
分型线为阶梯形状,模具加工困难改为直线或曲面,使得模具加工较为容易2、壁厚均匀,避免出现过厚或过薄的胶位壁厚均匀为塑料制件设计的第一原则,应尽量避免出现过厚或过薄的胶位。
这一点即使在转角部位也非常重要。
因为壁厚不均会使制件冷却后收缩不均,造成凹陷,产生内应力、变形及破裂等。
另外,成型制件的冷却时间取决于壁厚角厚的部分,壁厚不均会使成型周期延长,降低生产效率。
塑料件设计规则塑料制品设计原则⼀、尺⼨,精度及表⾯精粗糙度〈⼀〉尺⼨尺⼨主要满⾜使⽤要求及安装要求,同时要考虑模具的加⼯制造,设备的性能,还要考虑塑料的流动性。
〈⼆〉精度影响因素很多,有模具制造精度,塑料的成份和⼯艺条件等。
〈三〉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⽐制品要低⼀级,模具表⾯要进引研磨抛光,透过制品要求模具型腔与型芯的表⾯光洁度要⼀致 Ra 〈 0.2 um塑件圈上⽆公差要求的仍由尺⼨,⼀般采⽤标准中的8 级,对孔类尺⼨可以标正公差,⽽轴类各件尺⼨可以标负出差。
中⼼距尺⼨可以棕正负公差,配合部分尺⼨要⾼于⾮配合部分尺⼨。
⼆、脱模斜度由于塑件在模腔内产⽣冷却收缩现象,使塑件紧抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分,使塑件取出困难,强⾏取出会导⾄塑件表⾯擦分,拉⽑,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°——1°30`。
⼀般型芯斜度要⽐型腔⼤,型芯长度及型腔深度越⼤,则斜度不减⼩。
三、壁厚根据塑件使⽤要求(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。
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。
四、加强筋设计原则:〈⼀〉中间加强筋要低于外壁 0.5 mm 以上,使⽀承⾯易于平直。
〈⼆〉应避免或减⼩塑料的局部聚积。
〈三〉筋的排例要顺着在型腔内的流动⽅向。
五、⽀承⾯塑件⼀般不以整个平⾯作为⽀承⾯,⽽取⽽代之以边框,底脚作⽀承⾯。
六、圆⾓要求塑件防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。
七、孔(槽)塑件的孔三种成型加⼯⽅法:(1)模型直接模塑出来。
(2)模塑成盲孔再钻孔通。
塑料产品结构设计注意事项塑料产品结构设计注意事项1、塑料产品开发的结构设计原则⑴、结构设计要合理:装配间隙合理,所有插⼊式的结构均应预留间隙;保证有⾜够的强度和刚度(安规测试),并适当设计合理的安全系数。
⑵、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性,尽量简化模具的制造。
⑶、塑件的结构要考虑其可塑性,即零件注塑⽣产效率要⾼,尽量降低注塑的报废率。
⑷、考虑便于装配⽣产(尤其和装配不能冲突)。
⑸、塑件的结构尽可能采⽤标准、成熟的结构,所谓模块化设计。
⑹、能通⽤/公⽤的,尽量使⽤已有的零件,不新开模具。
⑺、兼顾成本。
2、材料的选取⑴、ABS:⾼流动性,便宜,适⽤于对强度要求不太⾼的部件(不直接受冲击,不承受可靠性测试中结构耐久性的部件),如内部⽀撑架(键板⽀架、LCD⽀架)等。
还有就是普遍⽤在电镀的部件上(如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等)。
⽬前常⽤奇美PA-757、PA-777D等。
⑵、PC+ABS:流动性好,强度不错,价格适中。
适⽤于作⾼刚性、⾼冲击韧性的制件,如框架、壳体等。
常⽤材料代号:拜尔T85、T65。
⑶、PC:⾼强度,价格贵,流动性不好。
适⽤于对强度要求较⾼的外壳、按键、传动机架、镜⽚等。
常⽤材料代号如:帝⼈L1250Y、PC2405、PC2605。
⑷、POM具有⾼的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较⼩的蠕变性和吸⽔性、较好的尺⼨稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。
常⽤于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等,常⽤材料代号如:M90-44。
⑸、PA坚韧、吸⽔、但当⽔份完全挥发后会变得脆弱。
常⽤于齿轮、滑轮等。
受冲击⼒较⼤的关键齿轮,需添加填充物。
材料代号如:CM3003G-30。
⑹、PMMA有极好的透光性,在光的加速⽼化240⼩时后仍可透过92%的太阳光,室外⼗年仍有89%,紫外线达78.5%。
机械强度较⾼,有⼀定的耐寒性、耐腐蚀,绝缘性能良好,尺⼨稳定,易于成型,质较脆,常⽤于有⼀定强度要求的透明结构件,如镜⽚、遥控窗、导光件等。
汽车注塑模具设计与结构分析摘要:随着社会的发展,人们生活水平日益提高,汽车逐渐成为了人们生活的一部分。
人们对汽车的要求也越来越高,不仅要求汽车具有良好的使用性能,而且追求汽车具有良好的外形轮廓和舒适美观的内饰。
汽车外饰件主要指前后保险杠、轮眉、进气格栅、散热器面罩、防擦条等通过螺栓和卡扣或双面胶连接在车身上的部件。
在车身外部主要起装饰保护作用,主要由塑料件构成。
因此注塑模具的质量是影响汽车外饰的重要因素,研究汽车保险杠的模具设计具有重大的意义。
关键词:模具;模具设计;注塑;成型;保险杠模具是用以取得符合质量要求的塑料制品的关键之一,注塑用的模具应切实符合制品尺寸、精度及形状的要求。
模具设计合理与否直接影响塑料制品的收缩率,由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收缩率求得的,而收缩率则是由塑料生产厂家或工程塑料手册推荐的一个范围内的数值,它不仅与模具的浇口形式。
浇口位置与分布有关,而且与工程塑料的结晶取向性(各向异性)。
塑料制品的形状、尺寸、到浇口的距离及位置有关。
因此,在设计模具时必须考虑这些影响因素与注塑条件的关系及其表观因素,如注塑压力与模腔压力及充模速度、注射熔体温度与模具温度、模具结构及浇口形式与分布,以及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料中增强填料的含量、塑料材料的结晶度与取向性等因素的影响。
上述因素的影响也因塑料材料不同,其它成型条件如温度、湿度、继续结晶化、成型后的内应力、注塑机的变化而不同。
1、可制造性分析1.1开模方向和分型线设计保险杠在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线,检查零件所有断面是否存在无法脱模的负角,尽量避免侧壁凹槽或与脱模方向垂直的孔,以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响,这样可简化模具结构。
(1)开模方向确定后,产品的加强筋、卡扣、凸起等机构尽可能设计成与开模方向一致,以避免抽芯减少拼缝线,延长模具寿命。
(2)保险杠的开模方向一般为车身坐标X方向,如果开模方向设计成与X轴不一致,则必须在产品图中注明其夹角。
附录E:产品结构设计准则产品结构设计准则一:塑料材质热硬化性塑料---在原料状态下是没有什么用,在某一温度下加热,经硬化作用,聚合作用或硫化作用后,热硬化塑料就会保持稳定而不能回到原料状态。
硫化作用后,热硬化塑料是所有塑料中最坚硬的。
热塑性塑料---象金属一样形成熔融凝固的循环。
常用有聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVDC)。
ABS: 成分聚合物1.丙烯晴---耐油,耐热,耐化学和耐候性。
2.苯乙烯---光泽,硬固,优良电气特性和流动性。
3.丁二烯---韧性。
螺杆对原料有输送,压缩,熔融及计量等四种功能。
螺杆在旋转时使之慢慢后退的阻力为背压。
背压太低,产品易产生内部气泡,表面银线,背压太高,原料会过热,料斗下料处会结块,螺杆不能后退,成型周期延长及喷嘴溢料等。
压力的变动在一两模内就可知道结果,而温度的变动则需约10分钟的结果才算稳定。
2-1电镀塑料电镀时,须先进行无电解电镀,塑料表面形成薄金属皮膜,形成导电物质后再进行电解电镀。
印刷1.网版印刷:适用于一般平面印刷2.移印:适用不规则,曲面的印刷文字3.曲面印刷:被印物体旋转而将文字与油墨印上常用工程塑料NORYL---PPO和HIPS合成,在240~300℃成型加工,须用70~90℃高模温。
ABS---在170~220下成型加工,模温40~60℃即可。
2-2 ABS系列成品设计及模具加工最佳的补强厚度t=70%成品公称肉厚(T),倒圆角的外圆R=3/2*T,内圆R=T/2,T是成品公称肉厚。
喷嘴流道最小口径为6.35mm,长度宜尽量短,可变电阻器控制精度稍嫌不足,所以在喷嘴外壁应装设电偶作温度控制。
流道形状以圆形最佳,流动长度与流道口径关系。
流动长度(mm)流道直径(mm)2509.575~2507.975 6.0对防火级ABS材料应使用直溢口为最佳设计(流道直径最小7mm),边溢口及潜伏式溢口,建议其长度为76.2mm。
透气的设置是绝对必须的,每隔25~50mm开设一条透气沟,深度宜为0.05~0.064mm,以获得良好的透气效果及防止产生毛头。
第一章 塑料制品的结构设计塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。
§1.1 塑料制品设计的一般程序和原则1.1.1 塑料制品设计的一般程序1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件2、选定塑料品种3、制定初步设计方案,绘制制品草图(形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等)4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验5、制品设计、绘制正规制品图纸6、编制文件,包括塑料制品设计说明书和技术条件等。
1.1.2 塑料制品设计的一般原则1、在选料方面需考虑:(1) 塑料的物理机械性能,如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等;(2) 塑料的成型工艺性,如流动性、结晶速率,对成型温度、压力的敏感性等;(3) 塑料制品在成型后的收缩情况,及各向收缩率的差异。
2、在制品形状方面:能满足使用要求,有利于充模、排气、补缩,同时能适应高效冷却硬化(热塑性塑料制品)或快速受热固化(热固性塑料制品)等。
3、在模具方面:应考虑它的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。
同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺,以便使制品具有较好的经济性。
4、在成本方面:要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限,尽可能降低成本。
§1.2 塑料制品的收缩塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象,收缩的大小用收缩率表示。
%10000⨯-=L L L S 式中S ——收缩率;L 0——室温时的模具尺寸;L ——室温时的塑料制品尺寸。
影响收缩率的主要因素有: (1) 成型压力。
型腔内的压力越大,成型后的收缩越小。
非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。
(2) 注射温度。
温度升高,塑料的膨胀系数增大,塑料制品的收缩率增大。
但温度升高熔料的密度增大,收缩率反又减小。
两者同时作用的结果一般是,收缩率随温度的升高而减小。
(3) 模具温度。
通常情况是,模具温度越高,收缩率增大的趋势越明显。