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三、 注射、 壓制和壓鑄成型塑料容器結(jié)構(gòu)1壁厚　　塑料包裝容器的壁厚設(shè)計(jì)十分重要，它根據(jù)容器的用途、強(qiáng)度、配合、結(jié)構(gòu)和重量的要求以及成型時(shí)的流動(dòng)性、變形、硬化、頂出方式等情況來(lái)決定，尤其是要決定能滿足性能要求的最經(jīng)濟(jì)的壁厚。因此不僅應(yīng)該知道塑料的性質(zhì)，而且要考慮成型條件?！　〕Ｓ脽峁绦运芰?，小型件壁厚取1.6～2.5mm；大型件取3.2～8.0mm；布基酚醛塑料等流動(dòng)性差的應(yīng)取較大值，但也要小于10.0mm；脆性塑料如礦物充填的酚醛塑料壁厚不小于3.2mm；熱塑性塑料容易制成薄壁容器，壁厚能達(dá)0.25mm，但設(shè)計(jì)時(shí)一般不小于0.6～0.9mm，常取2.0～4.0mm。如果壁厚過(guò)大，不僅造成原料浪費(fèi)，而且增加了冷卻時(shí)間，影響了產(chǎn)品質(zhì)量(如出現(xiàn)氣泡、縮孔、翹曲等缺陷)?！　∷芰先萜鞒艘斜匾暮穸韧猓€要求壁厚比較均勻，不要出現(xiàn)過(guò)厚或過(guò)薄的現(xiàn)象，否則由于收縮不均勻，造成應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂紋和變形等缺陷。圖5～圖9中，(a)為錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)，(b)為改進(jìn)后的設(shè)計(jì)。當(dāng)然任何塑料容器要達(dá)到壁厚完全一致是不可能的。如果塑料結(jié)構(gòu)必須有厚度不均勻時(shí)，應(yīng)采取平緩過(guò)渡以避免突變。壁厚不均會(huì)引起變形，其不均勻度有一定比例，如熱固性塑料連接處厚度比為1∶3～1∶5，熱塑性塑料連接處厚度比為1∶1.2～1∶1.5?！　∫话銢Q定塑料容器壁厚時(shí)，必須考慮以下因素：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，脫模強(qiáng)度，對(duì)沖擊力的分散性，嵌件處破裂情況。孔窗嵌件處產(chǎn)生的熔接痕強(qiáng)度，薄壁燒焦程度、厚壁處發(fā)生塌坑情況和因流動(dòng)性而造成的充料不足等?！　〕鲜鲋?，還必須考慮壁厚與加強(qiáng)筋、凸臺(tái)的關(guān)系。容器壁厚的強(qiáng)度不足時(shí)要設(shè)置加強(qiáng)筋，或由于結(jié)構(gòu)的特定要求而設(shè)計(jì)其他用途的筋或者設(shè)置凸臺(tái)。如果壁厚與筋同壁厚的關(guān)系不正確，易出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。圖10所示為壁厚與加強(qiáng)筋、凸臺(tái)之間的關(guān)系。2防變形結(jié)構(gòu)　　防變形結(jié)構(gòu)可以采用改善容器形狀的辦法。例如在不影響使用的前提下，將矩型容器的四側(cè)壁均設(shè)計(jì)成向外凸出的弧形，使變形時(shí)不易覺(jué)察到。當(dāng)然，增加側(cè)壁和邊緣剛性的方法很多。圖11是箱型容器側(cè)壁為防止內(nèi)翹曲而進(jìn)行的帶狀增強(qiáng)；圖12是容器邊緣的設(shè)計(jì)，并以此來(lái)增加剛性和減少變形?！　?duì)于箱型容器等最應(yīng)注意的是其底部，這一部分是大平面，從強(qiáng)度及防止變形上考慮，除了設(shè)置加強(qiáng)筋外，還可以將底部制成波形、棱錐體，或在底部制成圓角凸起形狀，均可以分散應(yīng)力，如圖13所示?！　‘?dāng)?shù)撞亢艽髸r(shí)，增大轉(zhuǎn)折處圓角的半徑值或設(shè)計(jì)成階梯形，也能有效地防止變形，如圖14所示。薄壁容器的底或蓋，如制成球面或拱曲面，也可以取得良好的效果。如圖15所示。兩面相交的尖角部分由于內(nèi)應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，甚至在脫模過(guò)程中由于模塑內(nèi)應(yīng)力而開(kāi)裂。為了減少其變形，角隅處要做成圓角，以分散應(yīng)力。同時(shí)圓角的可改善塑料的充模特性，使其容易流動(dòng)，并制得完整無(wú)缺的制品。另外，塑料制品的圓角，也使得模具型腔對(duì)應(yīng)部位亦呈圓角，從而增加了模具的堅(jiān)固性?！　?shí)踐證明，單靠增加壁厚的方法來(lái)提高容器的強(qiáng)度，是不正確的，因?yàn)橐桩a(chǎn)生縮孔和凹痕。因此也可以采用加強(qiáng)筋以改善容器結(jié)構(gòu)的方法。加強(qiáng)筋除了增強(qiáng)容器的強(qiáng)度和剛度外，還可以改善塑料成型時(shí)的流動(dòng)情況(尤其加強(qiáng)筋是沿塑料流向時(shí))。加強(qiáng)筋的布置應(yīng)避免或減少塑料局部集中，否則會(huì)產(chǎn)生縮孔或氣泡。如圖16所示；加強(qiáng)筋的布置應(yīng)考慮料流方向，即應(yīng)使加強(qiáng)筋的方向與料流方向一致，否則會(huì)攪亂料流，從而降低塑料的韌性。如圖17所示；加 強(qiáng)筋必須有足夠的斜度，筋的底部應(yīng)呈圓弧過(guò)渡。圖18所示為典型加強(qiáng)筋的正確形狀和比例?！　∫匀萜髡麄€(gè)底面作支承面是不合理的，因?yàn)樯晕⒙N曲或變形就會(huì)使容器底部不平。常以凸出的底腳(三點(diǎn)或四點(diǎn))或凸邊來(lái)作支承面，其凸起高度常取0.3～0.5mm。如圖19所示。當(dāng)容器底部有加強(qiáng)筋時(shí)，應(yīng)使加強(qiáng)筋與支承面之間相差0.5mm的高度。如圖20所示。3工藝性結(jié)構(gòu)　　塑料在模具中成型，為了將塑料從模具中取出，模具分開(kāi)的面對(duì)模具來(lái)講叫分型面，對(duì)塑件來(lái)講叫分型線。分型線的位置有垂直于開(kāi)模方向的，用平行于開(kāi)模方向的，也有傾斜于開(kāi)模方向的。分型線有直線、折線和曲線等，如圖21所示?！　》中途€的位置直接影響模具加工和使用難易程度以及制品的外觀尺寸精度。因此，除了必須開(kāi)設(shè)在塑件斷面輪廓最大的地方，才能 使塑件順利地從型腔中脫出來(lái)，還應(yīng)盡力做到：分型線要設(shè)在塑件表面看不到的地方。如圖22所示；分型線要便于模具加工。如圖23所示；分型線必須設(shè)置在溢邊易于處理的部位。如圖24所示。　　由于塑料在冷卻時(shí)的收縮，會(huì)使塑料成型品緊包在陽(yáng)?；蛐托旧?。為了方便塑件從模具中取出，與脫模方向平行的塑件表面，都應(yīng)具有合理的脫模斜度。如果脫模斜度過(guò)小，則脫模困難；如果斜度過(guò)大，會(huì)影響塑件的尺寸精度。其大小因塑件形狀、材料種類(lèi)、模具結(jié)構(gòu)以及加工方法而異。其結(jié)構(gòu)如圖25和26所示。4容器的局部結(jié)構(gòu)　　鉸鏈：用聚丙烯塑料制作帶蓋包裝容器，可以將蓋、盒及薄膜鉸鏈一次注塑成型，成為鏈體結(jié)構(gòu)。其鉸鏈的厚度因容器大小而異，但最厚不得大于0.5mm，而且厚度要均勻。如圖27所示?！　】着c側(cè)凹：孔使塑件上有熔接孔，它會(huì)削弱其強(qiáng)度，因此其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)周邊要加厚；孔與孔的間距宜取孔徑的2倍；孔和塑件端部的間距最好在孔徑的3倍以上。如圖28所示?！　?duì)于與塑料流動(dòng)方向垂直的盲孔，當(dāng)孔徑D<1.5mm時(shí)，型芯有彎曲的危險(xiǎn)，因此深度(L)最好不超過(guò)孔徑(D)的2倍。如圖29a所示。盲孔深度與孔徑關(guān)系詳見(jiàn)表1；兩顆芯對(duì)接的通孔，上下孔有偏心的可能，所以要將其中一個(gè)孔加大。如圖29b所示?！　?cè)孔與側(cè)凹成型時(shí)會(huì)造成模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，且模具成本會(huì)顯著增加。因此設(shè)計(jì)時(shí)要盡量避免側(cè)孔或側(cè)凹，達(dá)到簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，提高塑件質(zhì)量的目的。如圖30a所示帶側(cè)孔容器，可以改成圖30b的形狀，就可以使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化；如圖31和圖32所示結(jié)構(gòu)，改進(jìn)后都可以使成型簡(jiǎn)化。　　嵌件：在成型過(guò)程中，為增強(qiáng)塑件的強(qiáng)度和剛度，有時(shí)在包裝容器上加上金屬或非金屬嵌件。由于嵌件容器會(huì)降低生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)過(guò)程不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此要盡量避免設(shè)計(jì)嵌件或者采用后裝配。嵌件設(shè)計(jì)要盡量做到嵌件材料和周?chē)芰喜牧系呐蛎浵禂?shù)接近；嵌件周?chē)蠈硬灰颂?；嵌件盡可能設(shè)計(jì)成圓形或?qū)ΨQ(chēng)形狀；嵌件要避免尖角，轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角；小型圓柱形嵌件可采用開(kāi)槽或滾花結(jié)構(gòu)(如圖33所示)。金屬嵌件周期料層壁厚見(jiàn)表2?！　÷菁y：塑料包裝容器的螺紋在模塑中直接成型，精度要求不高，螺牙斷面為圓形或梯形。這樣既不影響塑料的脫模，也不會(huì)降低塑料的使用壽命。螺紋設(shè)計(jì)如圖34和圖35所示。5外觀結(jié)構(gòu)　　塑料包裝容器上的文字、符號(hào)與花紋有三種形式：凸字、凹字。如圖36所示。其要求是：凸出高度不小于0.2mm；寬度不小于0.3mm，一般以0.8mm為宜；兩線間距不少于0.4mm；凹凸字邊框可比文字字體高出0.3mm以上；字體和符號(hào)的脫模斜度大于10°。塑料瓶蓋周邊上凹凸紋或半圓凸紋結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表3和表4。表中符號(hào)意義詳見(jiàn)圖37和圖38所示。