5.5.2  制件幾何形狀的設計
    制件的幾何形狀與成型方法、模具分型面的選擇、制件是否能順利成型及脫模都有直接關系。所以在設計制件時應認真考慮，使制件的幾何形狀能滿足其模具設計及成型工藝的要求。
5.5.2.1 脫模斜度
    為了使制件便于從模具型腔中取出或從制件中抽出型芯，在設計制件時其內外壁都應考慮具有足夠的脫模斜度。小的脫模斜度與物料的性能、收縮率的大小、制品的幾何形狀等有關。根據實際經驗，一般熱固性塑料的脫模斜度為20＇-1°。對于性質脆、硬的材料，脫模斜度要求大些；對于收縮率小，且一般都含有內脫模劑的BMC來說，采用20＇-l°是可行
的，對于深腔的制品，可酌情將其脫模斜度放大到3°左右。但在具體選擇脫模斜度時還應注意以下幾點。
    ①在必須保證制件尺寸精度時，要將因脫模斜度所造成的尺寸誤差限制在該尺寸精度的公差范圍之內。凡精度要求高的制件，應采用較小的脫模斜度。
    ⑧對于形狀復雜、收縮率較大，不易脫模的制件應選用較大的脫模斜度。
    ③厚壁的制件，會使成型收縮增大，應采用較大的脫模斜度。
    ④如果要求脫模后制件仍能保留在型芯的一邊，那么制件的內表面的脫模斜度可選得比外表面的小一些；反之，要求脫模后制件能留在型腔內，則制件外表面的脫模斜度應小于內表面的。但是，當內、外表面的脫模斜度要求不一致時，往往不能保證壁厚的均勻性。
    ⑤選取斜度的方向時，一般內孔以小端為準，符合圖紙．斜度由擴大方向取得；外形以大端，符合圖紙，斜度由縮小方向取得；在一般情況下，脫模斜度a不包括在制件公差范圍內，如圖5-4所       

                                              
5.5.2.2   制件的壁厚[-page-] 
    壁厚是塑料制件結構的基本要素，而且制件的其他幾何尺寸如圓角、加強筋等，都是用其作為參照尺寸的。
    因此，合理地確定制件的壁厚是很重要的。制件的壁厚先是由制件的使用要求決定的，即結構、質量、強度、電氣性能、尺寸穩定性以及裝配等各項要求。制件各部位壁厚應盡量均勻，否則會引起收縮不均勻而使制件變形或產生氣泡、凹陷等成型的質量問題。實際上，制件壁厚的設計原則就是其壁厚要均勻，要避免出現壁厚太薄或太厚的情況，因為太薄，會使充模困難。在圖5-5中將模塑件壁厚設計的合理與否作了一個簡單的對比。在圖5-5 (a)中，顯示壁厚不均勻時制品易出現氣泡及變形；圖5一5（b）中，是說明將不好的設計改進后不但使制品壁厚均勻，而且使其外形勻稱美觀；圖5-5 (c)是說明由于壁厚不均勻，引起其制品的收縮不一致而使制品變形；圖5-5 (d）是當制品壁厚不均勻時為避免其產生變形而采用壁厚平緩過渡的方式的實例。    

    對于含有大量玻璃纖維的BMC,還可能會出現纖維的取向的問題。如制品太厚，不但可能會產生收縮紋和流痕、浪費材料和能源，而且會大大的延誤固化時間或引起固化不均等現象，導致降低生產效率和制品的質量。
    作為熱固性塑料的BMC，其制件的壁厚一般在1-6mm范圍內。而常用為2-3mm。大型制件的壁厚也有達到6mm或更大的，這都要隨BMC的類型及制件的大小而定。表5-4為根據制件的外形尺寸而推薦的含有玻璃纖維及填料的熱固性塑料制品的壁厚參考值。
    BMC的壁厚變化應不超過2:1，而且應逐步過渡，并用圓弧連接。
    另外還必須指出，制件的壁厚與成型時物料的流程有密切的關系。所謂流程是指物料從進（澆）料口流向型腔各處的距離。經試驗證明，各種塑料在其常規工藝參數下，流程的大小與制件壁厚成比例關系。制件壁厚越大，則允許的大流程也越長。BMC模塑料有很好的流動性，在這一點上其與一般的熱固性塑料是有所區別的。然而，在考慮其制件的壁厚時亦可參考熱固性制品的壁厚計算式進行計算，然后進行綜合調整。
    熱固性塑料制品的小壁厚計算式：          

   
5.5.2.3加強筋與凸臺[-page-] 
    為了確保制件的強度和剛性，而又不致使制件的壁太厚，往往都在制件的適當部位上設置加強筋。加強筋還可以避免制件的變形。在某些情況下，加強筋還可以改善成型過程中物料流動的狀況。
    一般來說，加強筋應設計得矮一些、多一些為好。高的加強筋在受力時易變形；若加強筋根部的圓角太小，則會由于應力集中而在根部產生裂紋；加強筋如太厚，在制品表面易形成縮孔及表面凹陷，為減小這些缺陷的發生，可將其設計成多條或窄而高的單條，這可改善制品的模塑工藝性。圖5-6 (a）、(b)所示為兩個有關制品的加強筋的高度、厚度等的設計
實例。      

    加強筋的方向應與制品的脫模方向相一致，以利于脫模；加強筋應與料流方向一致，否則會攪亂料流，從而降低制品的韌性。加強筋還應與制品的收縮方向相一致，以免阻礙制品的收縮而形成內應力。制品加強筋方向的設計實例如圖5-7（a）、（b）所示。

    圖5-8所示為制件加強筋設計的基本尺寸。在圖5-8中，A為加強筋在底面上的寬度；B=A/2；C=3A；D=A/4；F=10°；G=5°。如果T<1.6mm時，H不大于2T，對于小尺寸的筋，A的尺寸可按經驗來確定

    加強筋的邊緣厚度要大于2mm,不然可能會發生纖維取向或缺料；而筋的高度則取決于邊緣的厚度和脫模斜度。筋的一般高度以不超過邊緣厚度的10倍為佳。筋的單側脫模斜度應大于0.5°，一般取1°。為防止筋的背部表面產生凹陷，可采取改變筋的根部厚度來消除，此時，根部厚度可用壁厚的0.75倍。另外，為使筋的背部不會出現樹脂的局部集中，在筋的根部盡量不設置圓角過渡，但從模具制造的角度來看，此處無圓角過渡是不行的，這只能在兩者之間進行協調，如可采用0.2-1mm的小圓角過渡的方法。[-page-] 
    為使制品的基面保持平整，加強筋的端面應低于塑料制品的支承面0.5-1mm。圖5-9所示為制品的加強筋與支承面的關系設計實例。

    制件上的凸臺是用來增強其孔和供裝配附件用的，也是承受應力的部位。圖5-10是塑件凸臺的設計實例。
    然而，在BMC制件中應盡量避免出現有凸臺的結構。因為凸臺過多時，不但會引起制品產生縮孔，而且會因固化不均勻而影響到生產效率。
    制件上的內側凸臺應盡量不要與側壁面的內圓角靠得太近，因太靠近，可能會出現凸臺局部填充不足的缺陷，如圖5-10（a）所示，應盡量避免采用方形和矩形截面的凸臺，因其加工困難。若不可避免時，則凸臺的棱邊應采用不小于0.4mm的小圓角半徑，如圖5-10（b）所示；用于緊固的凸耳應有足夠的強度承受緊固的作用力，如圖5-10（c）所示。

    制件上靠近或遠離其側壁的凸臺，一般都應設置一定數量的加強筋以增強其承受作用力的強度。具體的設置方法及尺寸如圖5-11和圖5-12所示     
    在圖5-11和圖5-12中，A為制品的壁厚；B為凸臺在底面上的直徑；C=0.8A；D=2B；E=1°-2°；F=0.2-0.5r。在圖5-11中，G=D; H=0.8A; I=A/4; J=2B; K=Jmax或0.3Jmin；L=0.8A,在圖5-12中，G=0.95Dmax；
H=C-0.3G；I=0.8A。

    模壓制品還常用如圖5-13所示被稱為角撐的筋條，以提高其剛性。為提高角撐的作用，常用增加角撐個數和減少角撐的間距，而不是用增大其高度和厚度的方法來達到此一目的。

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5.5.2.4  支承面
    當制件需由一個面作為支承（或基準）面時，如由整個而來作為支承面，在制造過程中是不易滿足要求的。在這樣的情況下，應在設計制件時就采用凸邊或幾個凸起的支腳來作為支承面。
5.5.2.6   圓角
    在塑件設計過程中，為了避免應力集中，提高制件的強度，改善制件的流動狀況及便于脫模，在制件的各個面或內部的連接處，都應采用圓弧過渡。尤其在成型增強材料時會更有利于型腔的充模。另外，制件上的圓角對于模具的制造和機械加工及提高模具的強度等也是不可少的。當制件的結構上無特殊要求時，制件的各連接處均應有不小于0.5-1mm的圓角半徑。但需要注意的是，在模具的分型面上，在頂出桿和頂出板的運動配合面上，以及在鑲塊的接縫處等，通常都不設置圓焦，以防止漏料和產生飛邊圖5-14為制件的內外圓角半徑的設置。

5.5.2.6   孔
    在設計各種孔的位置時，應考慮其不致影響到制件的強度，且應盡量不增加模具制造的復雜性?？着c孔之間、孔與邊緣之間的距離不應太小，否則在裝配其他零件時易使孔的周邊破裂。
   （1）一般常見孔的孔間距、孔邊距b與孔直徑d的關系列于表5-5中、表5-6為一般制件上直接成型孔的直徑與深度的關系。

    (2)采用玻璃纖維增強膜塑料時，表中的數值應乘上0.75的系數。[-page-]
5.5.2.7   表面質量與文字、符號及花紋
    塑料件表面質量用GB/T14234-1993塑料的表面粗糙度來評估。塑料制品的表面質量，除了在成型工藝上要嚴格要求、不要出現冷疤、云紋等缺陷外，其主要是由模腔表面的光潔度來決定的。按我國《塑料模具形面類型和粗糙度》標準，MFG (mould finish comparision guide)模具型面類型有：MFGA類金剛石研磨膏氈拋光，其模具型面表面粗糙度Ra為0.008--0. 063μm；B類砂紙拋光，Ra為0.063-0.32μm；C類油石拋光，Ra為0.32-1.6μm； D類噴砂拋光，Ra為0.25-0.63μm; E類為電火花加工，Ra為0.40--20.0μm。模塑制件的表面粗糙度總是要比模具型腔的差一些，因此在設計模具時，一般都應將其型腔表面的粗糙度要求相對于制件提高一級。
    在較大的制件平面上常常會出現表面的凹痕、流動紋等種種缺陷，因此如何進行制件表面的修飾，提高其表面的質量，是很重要的。表面修飾常采用皮革文、桔皮紋、織物紋和木紋等。
    在制件上需直接塑出文字、符號或裝飾制件表面的花紋時，建議在制件上采用凸形文字、符號或花紋。如圖5-15所不，制件上的文字或花紋為凹形，模具上則為凸形，這樣就使模具制造復雜化。制件上應盡可能采用凸起的文字及花紋。如果制件表面不允許有凸起，或在文字符號中需涂色時，可采用將凸起的文字或符號設在凹坑內（見圖5-16)，既可便于模具的制造，又能避免碰壞凸起的文字或符號。
    制件上成型的文字、符號，凸出的高度應不小于0.2mm，線條寬度不小于0.3mm,而一般以0.8mm適宜。兩線條間距離不小于0.4mm，邊框可比字體高出0.3mm以上，字體或符號的脫模斜度應大于10°〔見圖5-16)。如制件側壁有花紋或文字時，在圖5-17所示之范圍內可直接脫模。

    外表面有條形花紋的手輪、手柄、按鈕等，必須使條紋方向與脫模方向一致，條紋間距應盡可能大些，便于模具制造與脫模。