第一章塑料制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
塑料制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又稱(chēng)塑料制品的功能特性設(shè)計(jì)或塑料制品的工藝性。
§1.1 塑料制品設(shè)計(jì)的一般程序和原則
1.1.1 塑料制品設(shè)計(jì)的一般程序
1、詳細(xì)了解塑料制品的功能、環(huán)境條件和載荷條件
2、選定塑料品種
3、制定初步設(shè)計(jì)方案，繪制制品草圖（形狀、尺寸、壁厚、加強(qiáng)筋、孔的位置等）
4、樣品制造、進(jìn)行模擬試驗(yàn)或?qū)嶋H使用條件的試驗(yàn)
5、制品設(shè)計(jì)、繪制正規(guī)制品圖紙
6、編制文件，包括塑料制品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和技術(shù)條件等。
1.1.2 塑料制品設(shè)計(jì)的一般原則
1、在選料方面需考慮：(1) 塑料的物理機(jī)械性能，如強(qiáng)度、剛性、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)應(yīng)力的敏感性等；(2) 塑料的成型工藝性，如流動(dòng)性、結(jié)晶速率，對(duì)成型溫度、壓力的敏感性等；(3) 塑料制品在成型后的收縮情況，及各向收縮率的差異。
2、在制品形狀方面：能滿(mǎn)足使用要求，有利于充模、排氣、補(bǔ)縮，同時(shí)能適應(yīng)高效冷卻硬化（熱塑性塑料制品）或快速受熱固化（熱固性塑料制品）等。
3、在模具方面：應(yīng)考慮它的總體結(jié)構(gòu)，特別是抽芯與脫出制品的復(fù)雜程度。同時(shí)應(yīng)充分考慮模具零件的形狀及其制造工藝，以便使制品具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
4、在成本方面：要考慮注射制品的利潤(rùn)率、年產(chǎn)量、原料價(jià)格、使用壽命和更換期限，盡可能降低成本。
§1.2 塑料制品的收縮
塑料制品在成型過(guò)程中存在尺寸變小的收縮現(xiàn)象，收縮的大小用收縮率表示。
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式中S——收縮率；
L0——室溫時(shí)的模具尺寸；
L——室溫時(shí)的塑料制品尺寸。
影響收縮率的主要因素有：
(1) 成型壓力。型腔內(nèi)的壓力越大，成型后的收縮越小。非結(jié)晶型塑料和結(jié)晶型塑料的收縮率隨內(nèi)壓的增大分別呈直線和曲線形狀下降。
(2) 注射溫度。溫度升高，塑料的膨脹系數(shù)增大，塑料制品的收縮率增大。但溫度升高熔料的密度增大，收縮率反又減小。兩者同時(shí)作用的結(jié)果一般是，收縮率隨溫度的升高而減小。
(3) 模具溫度。通常情況是，模具溫度越高，收縮率增大的趨勢(shì)越明顯。
(4) 成型時(shí)間。成型時(shí)保壓時(shí)間一長(zhǎng)，補(bǔ)料充分，收縮率便小。與此同時(shí)，塑料的凍結(jié)取向要加大，制品的內(nèi)應(yīng)力亦大，收縮率也就增大。成型的冷卻時(shí)間一長(zhǎng)，塑料的固化便充分，收縮率亦小。
(5) 制品壁厚。結(jié)晶型塑料(聚甲醛除外)的收縮率隨壁厚的增加而增加，而非結(jié)晶型塑料中，收縮率的變化又分下面幾種情況：abs和聚碳酸酯等的收縮率不受壁厚的影響；聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸類(lèi)等塑料的收縮率隨壁厚的增加而增加；硬質(zhì)聚氯乙烯的收縮率隨壁厚的增加而減小。
(6) 進(jìn)料口尺寸。進(jìn)料口尺寸大，塑料制品致密，收縮便小。
(7) 玻璃纖維等的填充量。收縮率隨填充量的增加而減小。
表2-1、表2-2、表2-3為常用塑料的成型收縮率。
