塑料制件結構工藝性設計的主要內容包括制件的幾何形狀、尺寸精度、拉伸比、表面粗糙度、壁厚、斜度、孔、圓角、模具的斜度和加強筋等。
①塑件的幾何形狀和尺寸精度。由于熱成型屬二次加工,尤其是差壓成型,塑料板和模具之間會有一定的間隙和收縮變形,特別是凸起的部分,壁變薄,使強度受到影響。因此,用于差壓成型的幾何形狀和尺寸精度個能要求過高。
一般矩形殼體比圓筒形或不規則殼體在利用板(片)材上經濟且方便。
熱成型制品無分型面的飛邊,也無澆口痕跡,但有光面與毛面之分。與金屬貼覆的面比不接觸金屬的面粗糙些。在非金屬模具成型時更為明顯。
加熱的板(片)材在成型中有無約束的拉伸過程,其間有下垂現象,加之脫模后又有較大冷卻和后期收縮(熱成型制品的收縮和變形比注射塑件大),以及薄壁熱成型制品在使用過程中,形狀和尺寸受氣溫和環境變化影響而很不穩定。因此熱成型塑件不能作精密成型。
②拉伸比。在熱成型中,制件的高度(或深度)與寬度(或直徑)之比,稱為拉伸比,或稱深寬比、引伸比。拉伸比在很大程度上反映了塑料成型的難易程度,拉伸比愈大,成型愈難,反之則容易。
拉伸比和塑料制件的最小壁厚直接相關。拉伸比愈小,成型的塑料制件的最小壁厚就愈大,因此可用薄板成型;反之,拉伸比愈大,最小壁厚就愈小。為使塑料制件最小壁厚不要太薄,就要用厚板成型求伸比與模具的形狀也有關系,拉伸比愈大,要求模具的斜度也愈大;拉伸比還與塑料的品種有關,拉伸比愈大,要求塑料的可拉伸性屈大。拉伸比過大的塑件將會出現起皺甚至破裂等不良現象,而產生此類不良現象之前的最大拉伸比被稱為在此條件下的極限拉伸比在實際生產過程中,很少采用極限拉伸比,因為采用極限拉伸比不僅可能增加廢品率。而且成型塑件的凸起及圓角部分太薄,強度和剛度顯著下降,所以多在極限拉伸比以下成型,一般采用抗伸比又0.5~1。由于真空成型技術的迅速發展,也有用更大拉伸比的場合。
③圓角。塑件角隅部分不允許有銳角,角隅出處的圓角要盡可能大一些,一般轉角半徑不小于被加工板(片)樹厚度的4~5倍,常用更大的圓角。否則塑件在角隅部位特別容易發生厚度減薄以及應力集中的現象。
?、苄倍?。和普通模具一樣,熱成型模具也需要有脫模斜度,斜度范圍在1°~4°,對于陰模成型可取下限,因為塑件的收縮量提供了附加的間隙。
?、菁訌娊?。通常為保證塑件的剛性,也由于熱成型用的板(片)材不可能太厚,而且成型過程中板材還要受到拉伸比的限制,底角部分更薄,因此應在塑件的適當部位設計加強筋,以提高制件的強度和剛度。如圖6-1所示。
還可采取熱成型殼體的底平面上設淺槽、花紋和標記的辦法,以提高剛性,也有利于支撐。側面上一般設縱向淺槽,以提高制品垂直方向剛性。盡管設置橫向淺槽,可提高殼體抗癟塌的剛性,但脫模困難。
而且在凹模上成型的塑件收縮率比凸模上成型要大25%~50%。