塑料件结构设计准则(1)

塑料件结构设计准则(1)
塑料件结构设计准则(1)

【塑料橡胶制品】塑料结构件设计规范

(塑料橡胶材料)塑料结构 件设计规范

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。 式中S——收缩率; L0——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。 (4)成型时间。成型时保压时间一长,补料充分,收缩率便小。与此同时,塑料的冻结取向要加大,制品的内应力亦大,收缩率也就增大。成型的冷却时间一长,塑料的固化便充分,收缩率亦小。 (5)制品壁厚。结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加,而非结晶型塑料中,收缩率的变化又分下面几种情况:ABS和聚碳酸酯等的收缩率不受壁厚的影响;聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加;硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。 (6)进料口尺寸。进料口尺寸大,塑料制品致密,收缩便小。 (7)玻璃纤维等的填充量。收缩率随填充量的增加而减小。 表2-1、表2-2、表2-3为常用塑料的成型收缩率。

塑料件结构设计要点

产品开发的结构设计原则: a、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。 b、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。 c、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。 d、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。 e、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构,所谓模块化设计。 f、能通用/公用的,尽量使用已有的零件,不新开模具。 g、兼顾成本 大略的汇总下结构中常见的问题注意点,期抛砖引玉,共同提高。 1、关于塑料零件的脱模斜度: 一般来说,对模塑产品的任何一个侧面,都需有一定量的脱模斜度,以便产品从模具中顺利脱出。脱模斜度的大小一般以0.5度至1度间居多。具体选择脱模斜度注意以下几点: a、塑件表面是光面的,尺寸精度要求高的,收缩率小的,应选用较小的脱模斜度,如0.5°。 b、较高、较大的尺寸,根据实际计算取较小的脱模斜度,比如双筒洗衣机大桶的筋板,计算后取0.15°~0.2°。 c、塑件的收缩率大的,应选用较大的斜度值。 d、塑件壁厚较厚时,会使成型收缩增大,脱模斜度应采用较大的数值。 e、透明件脱模斜度应加大,以免引起划伤。一般情况下,PS料脱模斜度应不少于2.5°~3°,ABS及PC料脱模斜度应不小于1.5°~2°。 f、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取2°~5°的脱模斜度,视具体的皮纹深度而定。皮纹深度越深,脱模斜度应越大。 g、结构设计成对插时,插穿面斜度一般为1°~3°(见后面的图示意)。 2、关于塑件的壁厚确定以及壁厚处理: 合理的确定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求:包括零件的强度、质量成本、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求,一般壁厚都有经验值,参考类似即可确定(如熨斗一般壁厚2mm,吸尘器大体为2.5mm),其中注意点如下:

塑胶件结构设计规范

塑胶零件结构设计规范
摘要 随着公司的不断发展和产品的增加,为了造型的需要产品结构件中塑料零件用 的越来越多。那么在具体设计塑料零件的结构时需要考虑哪些方面的问题?怎样合理地设计 塑料零件的结构?如何选择塑料零件的材料?壁厚选择多少合适?等等。 本文对这些具体问 题进行了详细的总结。希望对大家在今后的设计中有所帮助并希望大家一起来补充完善。 关键词 塑料零件、壁厚、脱模斜度、加强筋、材料选择 1、零件的形状应尽量简单、合理、便于成型 1.1 在保证使用要求前提下,力求简单、便于脱模,尽量避免或减少抽芯机构,如采用下 图例中(b)的结构,不仅可大大简化模具结构,便于成型,且能提高生产效率。
1.2 利用转换区的方法来防止突然的递变。

1.3 利用肋及浮凸物和铸空法使设计更合理。
1.4 转角处用圆弧过渡。

1.5 尽量让浮凸物与外壁或肋相连。
1.6 如果肋本身即与外壁间隔相当远,则最好加上角板。
2、零件的壁厚确定应合理 塑料零件的壁厚取决于塑件的使用要求, 太薄会造成制品的强度和刚度不足, 受力后容 易产生翘曲变形 , 成型时流动阻力大 , 大型复杂的零件就难以充满型腔。 反之, 壁厚过大, 不但浪费材料,而且加长成型周期,降低生产率,还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。因 此制件设计时确定零件壁厚应注意以下几点: 2.1 在满足使用要求的前提下,尽量减小壁厚; 2.2 零件的各部位壁厚尽量均匀, 以减小内应力和变形。 不均匀的壁厚会造成严重的翘曲 及尺寸控制的问题; 2.3 承受紧固力部位必须保证压缩强度; 2.4 避免过厚部位产生缩孔和凹陷; 2.5 成型顶出时能承受冲击力的冲击。

塑料产品设计规范

塑料产品设计规范 塑料制品设计特点﹕ 塑料产品的设计与其它材料如钢,铜,铝,木材等的设计有些是类似的;但是,由于塑料材料组成的多样性,结构﹑形状的多变性,使得它比起其它材料有更理想的设计特性;特别是它的形状设计,材料选择,制造方法选择,更是其它大部分材料无可比拟的.因为其它的大部分材料,其设计者在外形或制造上,都受到相当的限制,有些材料只能利用弯曲﹑熔接等方式来成形.当然,塑料材料选择的多样性,也使得设计工作变得更为困难,如我们所知,目前已经有一万种以上的不同塑料被应用过,虽然其中只有数百种被广泛应用,但是,塑料材料的形成并不是由单一材料所构成,而由一群材料族所组合而成的,其中每一种材料又有其特性,这使得材料的选择,应用更为困难. 塑料制品设计原则﹕ 1.依成品所要求的机能决定其形状﹐尺寸﹐外观﹐材料 2.设计的成品必须符合模塑原则﹐既模具制作容易﹐成形及后加工容易﹐但仍保持成品的机能 塑料制品设计程序: 为了确保所设计的产品能够合理而经济,在产品设计的初期,在外观设计者﹐机构工程师,制图员,模具制造者,成形厂以及材料供应厂之间的紧密合作是必须的,因为没有一个设计者,能够同时拥有如此广泛的知识和经验,而从不同的事业观点所获得的建议,将是使产品合理化的基本前提;除此之外, 一个合理的设计考虑程序也是必须的;以下将就设计的一般程序作出说明: 一.确定产品的功能需求,外观. 在产品设计的初始阶段,设计者必须列出对该产品的目标使用条件和功能要求;然后根据实际的考虑,决定设计因子的范围,以避免在稍后的产品发展阶段造成可能的时间和费用的漏失.下表为产品设计的核对表,它将有助于确认各种的设计因子. 产品设计的核对表 一般数据: 1.产品的功能? 2.产品的组合操作方式? 3.产品的组合是否是可以靠着塑料的应用来简化? 4.在制造和组合上是否可能更为经济有效? 5.所需要的公差? 6.空间限制的考虑? 7.界定产品使用寿命? 8.产品重量的考虑? 9.有否承认的规格? 10.是否已经有相类似的应用存在? 结构考虑: 1.使用负载的状态? 2.使用负载的大小? 3.使用负载的期限? 4.变形的容许量? 环境: 1.使用在什么温度环境? 2.化学物品或溶剂的使用或接触? 3.温度环境? 4.在该种环境的使用期限? 外观: 1.外形 2.颜色 3.表面加工如咬花,喷漆等. 经济因素: 1.产品预估价格? 2.目前所设计产品的价格? 3.降低成本的可能性? 二.绘制预备性的设计图: 当产品的功能需求,外观被确定以后,设计者可以根据选定的塑料材料性质,开始绘制预备性的产品图,以作为先期估价,检讨以及原则模型的制作.

塑料件结构设计 加强筋设计

塑料件结构设计-(5)加强筋设计 浏览?发布时间?15/05/10基本设计守则 ??? 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字型,增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字型筋,倒扣结构将难於成型,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 ??? 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 ??? 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。 ??? 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时,图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此,此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长,加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增加生产成本。

超声波塑料件的结构设计

精心整理 .1塑料件的结构 塑料件必须有一定的刚性及足够的壁厚,太薄的壁厚有一定的危险性,超声波焊接时是需要加压的,一般气压为2-6kgf/cm2。所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。 1.2罐状或箱形塑料等,在其接触焊头的表面会引起共振而形成一些集中的能量聚集点,从而产生烧伤、穿孔的情况(如图1所示),在设计时可以罐状顶部做如下考虑 ○1加厚塑料件 ○2 ○3 1.3尖角 加R 1.4 ○1 ○2 1.5塑料件孔和间隙 如被焊头接触的零件有孔或其它开口,则在超声波传递过程中会产生干扰和衰减(如图4所示),根据材料类型(尤其是半晶体材料)和孔大小,在开口的下端会直接出现少量焊接或完全熔不到的情况,因此要尽量预以避免。 1.6塑料件中薄而弯曲的传递结构

被焊头接触的塑件的形状中,如果有薄而弯曲的结构,而且需要用来传达室递超声波能量的时候,特别对于半晶体材料,超声波震动很难传递到加工面(如图5所示),对这种设计应尽量避免。 1.7 1.8 对称设计。 在焊头表面有损伤纹,或其形状与塑料件配合有少许差异的情况下,焊接时,会在塑料件表面留下伤痕。避免方法是:在焊头与塑料件表面之间垫薄膜(例如PE膜等)。 焊接线的设计 焊接线是超声波直接作用熔化的部分,其基本的两种设计方式:

○1能量导向 ○2剪切设计 2.1能量导向 能量导向是一种典型的在将被子焊接的一个面注塑出突超三角形柱,能量导向的基本功能是:集中能量,使其快速软化和熔化接触面。能量导向允许快速焊接,同时获得最大的力度,在这种导向中,其材料大部分流向接触面,能量导向是非晶态材料中最常用的方法。 能量导向柱的大小和位置取决于如下几点: ○1材料 ○2 ○3 图70.25mm。 能量导向经常采用(例如手机电池等),如图8所示。 2.2能量导向设计中对位方式的设计

塑胶件结构设计基础知识

塑胶件结构设计基础知识 一、塑胶件 塑胶件设计时尽可能做到一次成功,对某些难以保证的地方,考虑到修模时 给模具加料难、去料易,可预先给塑料件保留一定的间隙。 常用塑料介绍 常用的塑料主要有ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM 等,其 中常用的透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用 ABS+PC;显示屏采用PC,如采用PMMA则需进行表面硬化处理。日常生活中 使用的中低档电子产品大多使用HIPS 和ABS 做外壳,HIPS因其有较好的抗老化性能,逐步有取代ABS 的趋势。 常见表面处理介绍 表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC 料都有较好的表面 处理效果。而PP料的表面处理性能较差,通常要做预处理工艺。近几年发展起来的模内转印技术(IMD)、注塑成型表面装饰技术(IML)、魔术镜(HALF MIRROR)制造技术。 IMD与IML的区别及优势: 1. IMD膜片的基材多数为剥离性强的PET,而IML的膜片多数为PC. 2. IMD注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而IML是整个膜片履在树脂上 3. IMD是通过送膜机自动输送定位,IML是通过人工操作手工挂 1.1外形设计 对于塑胶件,如外形设计错误,很可能造成模具报废,所以要特别小心。外

形设计要求产品外观美观、流畅,曲面过渡圆滑、自然,符合人体工程。 现实生活中使用的大多数电子产品,外壳主要都是由上、下壳组成,理论上 上下壳的外形可以重合,但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响, 造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面壳大于底壳)或底刮(底壳大于面壳)。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时,尽量 使产品:面壳>底壳。 一般来说,上壳因有较多的按键孔,成型缩水较大,所以缩水率选择较大, 一般选0.5%。 底壳成型缩水较小,所以缩水率选择较小,一般选0.4%。 即面壳缩水率一般比底壳大0.1% 1.2装配设计 指有装配关系的!#_5$____零部件之间的装配尺寸设计。主要注意间隙配合和公差的控制。 1.2.1止口 指的是上壳与下壳之间的嵌合。设计的名义尺寸应留0.05~0.1mm 的间隙, 嵌合面应有1.5~2°的斜度。端部设倒角或圆角以利装入。 上壳与下壳圆角的止口配合。应使配合内角的R 角偏大,以增大圆角之间 的间隙,预防圆角处的干涉。 1.2.2扣位 主要是指上壳与下壳的扣位配合。在考虑扣位数量位置时,应从产品的总体 外形尺寸考虑,要求数量平均,位置均衡,设在转角处的扣位应尽量靠近转角, 确保转角处能更好的嵌合,从设计上预防转角处容易出现的离缝问题。

塑料件结构设计详解-精

塑料件结构设计

通用塑胶零件设计 1、术语和定语 1.1 缩水、缩痕 制品表面产生凹陷的现象,由塑胶体积收缩产生,常见于局部内厚区域,如加强肋或 柱位与面交接区域。 1.2 缩孔 制品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真空泡,叫缩孔。 1.3 气泡 塑胶熔体含有空气、水份及挥发性气体时,在注塑成型过程空气、水份及挥发性气体 进入制品内部而残留的空洞叫气泡。 1.4 缺胶、不饱模 塑胶熔体未完全充满型腔。 1.5 毛边、批锋 塑胶熔体流入分模面或镶件配合面将发生锁模力足够,但在主浇道与分 流道会合处产 生薄膜状多余胶料为 1.6 烧焦 一般所谓的烧焦,包括制品表面因塑胶降解导致的变色及制品的填充末端焦黑的现象; 烧焦是指滞留型腔内的空气在塑料熔体填充时未能迅速排出(困气),被压缩而显著升 温,将材料烧焦。

通用塑胶零件设计 1.7 熔接痕、夹水纹 模具采用多浇口进浇方案时,胶料流动前锋相互汇合;孔位和障碍物区域,胶料流动前锋也会被一分为二;壁厚不均匀的情况也会导致熔接痕。 1.8 喷痕、蛇纹 高速通过浇口的塑胶熔体直接进入型腔,然后接触型腔表面而固化,接着被随后的塑 胶熔体推挤,从而残留蛇行痕迹。侧浇口,塑胶经过浇口后无滞料区域或滞料区域不 充足时,容易产生喷痕。 1.9 银丝、银条 制品表面或表面附近,沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。 银丝的产生一般是塑胶中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致,注塑机 螺杆卷入空气有时也会产生银条。 1.10破裂、龟裂 制品表面裂痕严重而明显者为破裂,制品表面呈毛发状裂纹,制品尖锐角处常呈现此 现象谓之龟裂,也常称为应力龟裂。 1.11表面光泽不良 制品表面失去材料本来的光泽,形成乳白色层膜、模糊状态等皆可称为表面光泽不 良。

塑胶产品结构设计注意事项(20200915043207)

塑胶产品结构设计注意事项 目录 第一章塑胶结构设计规范 1、材料及厚度 1.1 、材料选择 1.2 、壳体厚度 1.3 、零件厚度设计实例 2、脱模斜度 2.1 、脱模斜度要点 3、加强筋 3.1 、加强筋与壁厚的关系 3.2 、加强筋设计实例 4、柱和孔的问题 4.1 、柱子的问题 4.2 、孔的问题 4.3 、“减胶”的问题 5、螺丝柱的设计 6、止口的设计 6.1 、止口的作用 6.2 、壳体止口的设计需要注意的事项 6.3 、面壳与底壳断差的要求 7、卡扣的设计 7.1 、卡扣设计的关键点 7.2 、常见卡扣设计 7.3 、

第一章塑胶结构设计规范 1、材料及厚度 1.1 、材料的选取 a. 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。 b. 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。 c. 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 。 d. 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 。 e. 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 。 f. 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

塑胶产品结构设计准则--壁厚篇

塑胶产品结构设计准则--壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期”冷却时间〔,增加生产成本。从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性,大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说,当收缩率”Shrinkage Factor〔低于0.01mm/mm 时,产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高于0.01mm/mm时,产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热,形成废件。此外,纤维填充的热固性塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm。 此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则

在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。 转角准则 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,以免冷却时间不一致。冷却时间长的地方就会有收缩现象,因而发生部件变形和挠曲。此外,尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中,尖角的位置亦常在电镀过程后引起不希望的物料聚积。集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应力集中的因素,且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供叁考之用。

塑胶件设计指导宝典教程

塑胶件设计指导宝典 一、塑胶件结构设计基本原则: ?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。 ?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。 ?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。 ?考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。 ?塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构,所谓模块化设计。 ?能通用/公用的,尽量使用已有的零件,不新开模具。 ?兼顾成本 二、塑胶件基础结构设计指南 1.零件壁厚 ①合适的壁厚

塑胶产品的胶厚(整体外壳)通常在0.80-3.00左右, 壁厚太小:强度低;流大,熔料难充满; 壁厚太大:零件产生加,成型周期加长,零件生产效率低;(请关注weixin:shujishi1818) 常用塑胶材料合适壁厚范围(单位mm): ②尽量减少零件壁厚,决定零件壁厚的因素如下: ?零件的强度要求; ?零件成型时能否抵抗脱模力; ?零件能够抵抗装配时的紧固力; ?有金属埋入件时,埋入件周围强度是否足够; ?孔的强度是否足够; ?错误的做法:为提高零件强度,片面的增加零件壁厚。 ③零件壁厚均匀 尽可能采用多种方法使壁厚保持均匀:

当壁厚不均匀时: 2. 圆角设计 在塑件设计过程中,为了避免应力集中,提高塑件强度,改善塑件的流动情况及便于脱模,在塑件的各面或内部连接处,应采用圆弧过度。另外,塑件上的圆角对于模具制造和机械加工及提高模具强度,也是不可少的。在塑件结构上无特殊要求时,塑件的各转角处均应有半径不小于0.5~1mm的圆角。允许的情况下,圆角应尽量大。 对于内外表面的拐角处,外圆角应为内圆角加壁厚,可减少内应力,并能保证壁厚均匀一致。(请关注weixin:shujishi1818) ①避免零件外部尖角

塑胶件设计规范

塑胶件设计规范:(限于目前常用的热塑性塑料件设计) 1.壁厚设计 根据零件功能及形状大小而定。注塑成型壁厚一般不大于4mm。常用材料壁厚如下,特殊要求的壁厚另行考虑。 热塑性塑料名称厚度范围典型厚度备注 ABS 1.5~4.5 2.5 拐角内圆角最小半径25%壁厚 PC 0.75~9.5 2.4 一般设计壁厚不超过3.1mm PP 0.6~7.6 2.0 一般设计壁厚不超过2.5mm PS 0.8~6.4 2.2 50%壁厚 PA 0.4~3.2 1.6 0.5mm POM 0.4~3.2 1.6 PMMA 0.6~6.4 2.4 PPO 0.8~9.5 2.0 SAN 0.8~6.4 1.6 PU 0.6~38 12.7 LDPE 0.5~6.4 1.6 HDPE 0.9~6.4 1.6 LCP 0.4~1.5 1.5 平面准则:尽量壁厚均匀一致。 因故不能做到,需做渐变过度, 过度的部分长高比例大于等于3:1 转角准则:壁厚均匀原则在 拐角处同样适用。

2.BOSS柱设计:(常用塑料) 设计原则,首先考虑连接强度。下表是对于一般结构件连接情况;对于重要外观件,BOSS 柱外径,在连接强度不高情况下,可以适当做小。 当连接有强度要求,又有外观要求时,需按下面参数设计,同时设计出火山口。 BOSS柱要求使用司筒顶出,斜度不大于0.25度。 说明:外径根据强度要求可以适当变化,以上值为要求 说明:PC柱比ABS更容易打爆,若出现此现象,外径可适当加大

材料螺钉内孔直径外径连接有效深度PP ST2.2 1.8±0.05 4 4.5 ST 2.6 2.1±0.05 4.8 5 ST2.9 2.3±0.05 5.5 6 ST 3.3 2.6±0.05 6.0 6.5 ST 3.5 2.8±0.05 6.5 7 ST 3.9 3.2±0.057.2 8 ST 4.2 3.4±0.057.8 8.5 ST 4.8 3.8±0.059 9.5 ST 5.5 4.4±0.0510 11 ST 6.3 5.1±0.0511.5 12.5 ST 8 6.4±0.0514.8 16 材料螺钉内孔直径外径连接有效深度 PA6,PA66,SAN /POM ST2.2 1.8±0.05 4 4.5 ST 2.6 2.2±0.05 4.8 5 ST2.9 2.4±0.05 5.5 6 ST 3.3 2.8±0.05 6.0 6.5 ST 3.5 3±0.05 6.5 7 ST 3.9 3.3±0.057.2 8 ST 4.2 3.5±0.057.8 8.5 ST 4.8 4±0.059 9.5 ST 5.5 4.6±0.0510 11 ST 6.3 5.3±0.0511.5 12.5 ST 8 6.8±0.0514.8 16 说明:PA6,PA66螺钉有效深度可以比上表值缩短15%。 火山口设计: 壁厚<2mm, A尺寸做0.75mm 2mm≤壁厚, A尺寸做60~70%壁厚

塑胶件设计准则(较全)

塑胶件设计准则 壁厚(Wall Thickness) 基本设计守则 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期“冷却时间”,增加生产成本。从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴“气孔”的可能性,大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说,当收缩率(Shrinkage Factor)低于0.01mm/mm时,产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高于0.01mm/mm时,产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热,形成废件。此外,纤维填充的热固性塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂(Epoxies)等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm。 此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则 在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常重要 的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表 面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲 部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可 避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。 下图可供叁考。 转角准则 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,以免冷却时间不一致。冷却 时间长的地方就会有收缩现象,因而发生部件变形和挠曲。此外,尖锐 的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中,尖角的位置亦常在电镀过 程后引起不希望的物料聚积。集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应力集中的因素,且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供叁考之用。 转角位置的设计应力集中系数与圆弧/壁厚之关系 转角位的设计准则亦适用于悬梁式扣位。因这种扣紧方式是需要将悬梁臂弯曲嵌入,转角位置的设计图说明如果转角弧位R太小时会引致其应力集中系数(Stress Concentration Factor)过大,因此,产品弯曲时容易折断,弧位R太大的话则容易出现收缩纹和空洞。因此,圆弧位和壁厚是有一定的比例。一般介乎0.2至0.6之间,理想数值是在0.5左右。 壁厚限制 不同的塑胶物料有不同的流动性。胶位过厚的地方会有收缩现象,胶位过薄的地方塑料不易流过。以下是一些建议的胶料厚度可供叁考。 热塑性塑料的胶厚设计叁考表

塑料件结构设计基本原则

塑料件结构设计基本原则

可怜的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,机械工程的待遇可真不咋地,奉劝想要进入机械行业的童鞋们三思后行。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,工作稳定,可那初始工资真是没得说,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,整天脏兮兮的,还累的跟狗一样。可相比较其他呢,那些学计算机的,学财务,学管理的,那待遇真是没法比,想我当时就是因为看这个专业名字好听,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,都离不开产品的结构设计,各种有形的产品,配件等都必须先确定其外形,所以是产品结构设计是产品研发阶段的核心之一。就拿消费类电子产品来说,结构,硬件,软件是产品研发的三个主要工作团体,而硬件与结构又是结合最紧密的。 一般公司要研发一款产品,首先是市场部签

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,才开始内部的结构设计,然后才是做手板,开模,试模,试产,量产等。而其中的内部结构设计就是产品结构设计师最主要的工作内容。在我国,工业外观设计跟结构设计是分开的,就是说决定产品初步外观的并不是机构工程师,而是工业设计师,他们会依照市场调差和基本的性能需要去绘制产品的外观,这个当然需要一定绘画艺术和审美能力。可怜大多说人都怀疑作为理工科的结构工程师欠缺这些细胞,可事实好像也是这样。最近接手国外的一个充电器产品,是他们已经做好了3D图,要我们来开模生产,可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打印做出来,可想要大批量的还是要靠传统模具。这体现了结构工程师的作用了,尽可能保证产品用料,外观,性能,工艺,装配的最佳化,就是在各个环节省钱省时省力,想想就够累的啊! 二,塑料件料厚 我们接触的很多产品是塑料件,其大部分塑料件都是通过塑胶模具注塑成型,而料厚是塑料

塑胶件设计规范完整版

塑胶件设计规范 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

塑胶件设计规范:(限于目前常用的热塑性塑料件设计) 1.壁厚设计 根据零件功能及形状大小而定。注塑成型壁厚一般不大于4mm。常用材料壁厚如下,特殊要求的壁厚另行考虑。 热塑性塑料名称厚度范 围 典型厚 度 备注 ABS~拐角内圆角最小半径25%壁厚 PC~一般设计壁厚不超过3.1mm PP~一般设计壁厚不超过2.5mm PS~50%壁厚 PA~0.5mm POM~ PMMA~ PPO~ SAN~ PU~38 LDPE~ HDPE~ LCP~ 因故不能做到,需做渐变过度, 过度的部分长高比例大于等于3:1 转角准则:壁厚均匀原则在 拐角处同样适用。 2.BOSS柱设计:(常用塑料) 设计原则,首先考虑连接强度。下表是对于一般结构件连接情况;对于重要外观件,BOSS柱外径,在连接强度不高情况下,可以适当做小。 当连接有强度要求,又有外观要求时,需按下面参数设计,同时设计出火山口。 BOSS柱要求使用司筒顶出,斜度不大于度。 材料螺钉内孔直径外径连接有效深 度 ABS ABS+PC HIPS ±4 ST ±5±6 ST ± ST 3±7 ST ±8

火山口设计: 壁厚<2mm, A尺寸做0.75mm 2mm≤壁厚, A尺寸做60~70%壁厚 3.加强筋设计 加强筋厚度 一般设计,加强筋厚度不超过壁厚倍。 有外观要求时,加强筋厚度的不超过倍壁厚。 加强筋小部厚度不得小于0.6mm,PC料不得小于0.8mm。 加强筋斜度~2度 沟槽设计 由于结构原因,外观件加强筋根部厚度大于倍壁厚,加强筋根部两侧需做沟槽结构,参照BOSS柱火山口设计。 加强筋位置 根据结构需要布置,均匀分布,避免交叉。

塑料件的设计规范

注塑件设计的一般原则: a.充分考虑塑料件的成型工艺性,如流动性: b.塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模,排气,补缩,同时能适应高效 冷却硬化; c.塑料设计应考虑成型模具的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程度,同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺,以便使制品具有较好的经济性; d.塑料件设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。 4.2.1壁厚 塑料件壁厚设计与零件尺寸大小、几何形状和塑料性质有关。 塑料件的壁厚决定于塑料件的使用要求,即强度、结构、尺寸稳定性以及装配等各项要求,壁厚应尽可能均匀,避免太薄,否则会引起零件变形,产品壁厚一般2~4mm。小制品可取偏小值,大制品应取偏大值。 4.2.1.1 塑料件相邻两壁厚应尽量相等,若需要有差别时,相邻的壁厚比应满足以下要求:t :t1≤1.5 ~2 4.2.1.2 塑料凸肩H与壁厚t之间关系如图4.2-2中,图a中H>t,则造成塑料件的厚度不均匀,应改图b所示,H≤t可使塑料件壁厚不均匀程度减少。

4.2.2过渡圆角 为了避免应力集中,提高强度和便于脱模,零件的各面连接处应设计过渡圆角。零件结构无特殊要求时,在两面折弯处应有圆角过渡,一般半径不小于0.5~1mm,R≥t。 4.2.2.1内外圆角半径 零件内外表面的拐角处设计圆角时,应保证零件壁厚均匀一致,图中以R为内圆角半径,R1为外圆角半径,t为零件的壁厚. 4.2.3加强筋 为了确保零件的强度和刚度,而又不使零件的壁厚过大,避免零件变形,可在零件的适当部位设置加强筋。

4.2.3.2设计加强筋时,应使中间筋低于外壁0.5~1mm,以减少支承面积,达到平直要求。 4.2.4孔的设计 孔的周壁厚会影响到孔壁的强度。孔口与塑件边缘间距离a不应小于孔径,并不小于零件壁厚t的0.25倍。孔口间的距离b不宜小于孔径0.75倍,并不小于3mm。 4.2.4.1 孔的周壁厚H和突起部分的壁厚c和高度h、h与c之比不能超过3,如图

塑胶产品结构设计要点

塑胶产品结构设计要点 1.胶厚(胶位):塑胶产品的胶厚(整体外壳)通常在0.80-3.00左右,太厚容易缩水和产生汽泡,太薄难走满胶,大型的产品胶厚取厚一点,小的产品取薄一点,一般产品取1.0-2.0为多。而且胶位要尽可能的均匀,在不得已的情况下,局部地方可适当的厚一点或薄一点,但需渐变不可突变,要以不缩水和能走满胶为原则,一般塑料胶厚小于0.3时就很难走胶,但软胶类和橡胶在0.2-0.3的胶厚时也能走满胶。 2.加强筋(骨位):塑胶产品大部分都有加强筋,因加强筋在不增加产品整体胶厚的情况下可以大大增加其整体强度,对大型和受力的产品尤其有用,同时还能防止产品变形。加强筋的厚度通常取整体胶厚的0.5-0.7倍,如大于0.7倍则容易缩水。加强筋的高度较大时则要做0.5-1的斜度(因其出模阻力大),高度较矮时可不做斜度。 3.脱模斜度:塑料产品都要做脱模斜度,但高度较浅的(如一块平板)和有特殊要求的除外(但当侧壁较大而又没出模斜度时需做行位)。出模斜度通常为1-5度,常取2度左右,具体要根据产品大小、高度、形状而定,以能顺利脱模和不影响使用功能为原则。产品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度为宜,以便产品开模事时能留在后模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度,其上下断差(即大端尺寸与小端尺寸之差)单边要大于0.1以上。 4.圆角(R角):塑胶产品除特殊要求指定要锐边的地方外,在棱边处通常都要做圆角,以便减小应力集中、利于塑胶的流动和容易脱模。最小R通常大于0.3,因太小的R模具上很难做到。 5.孔:从利于模具加工方面的角度考虑,孔最好做成形状规则简单的圆孔,尽可能不要做成复杂的异型孔,孔径不宜太小,孔深与孔径比不宜太大,因细而长的模具型心容易断、变形。孔与产品外边缘的距离最好要大于1.5倍孔径,孔与孔之间的距离最好要大于2倍的孔径,以便产品有必要的强度。与模具开模方向平行的孔在模具上通常上是用型心(可镶、可延伸留)或碰穿、插穿成型,与模具开模方向不平行的孔通常要做行位或斜顶,在不影响产品使用和装配的前提下,产品侧壁的孔在可能的情况下也应尽量做成能用碰穿、插穿成型的孔。 6.凸台(BOSS):凸台通常用于两个塑胶产品的轴-孔形式的配合,或自攻螺丝的装配。当BOSS不是很高而在模具上又是用司筒顶出时,其可不用做斜度。当BOSS很高时,通常在其外侧加做十字肋(筋),该十字肋通常要做1-2度的斜度,BOSS看情况也要做斜度。当BOSS和柱子(或另一BOSS)配合时,其配合间隙通常取单边0.05-0.10的装配间隙,以便适合各BOSS加工时产生的位置误差。当BOSS用于自攻螺丝的装配时,其内孔要比自攻螺丝的螺径单边小0.1-0.2,以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺丝装配时,BOSS的内孔通常做Ф2.60-2.80。 7.嵌件:把已经存在的金属件或塑胶件放在模具内再次成型时,该已经存在的部件叫嵌件。当塑胶产品设计有嵌件时,要考虑嵌件在模具内必须能完全、准确、可靠的定位,还要考虑嵌件必须与成型部分连接牢固,当包胶太薄时则不容易牢固。还要考虑不能漏胶。 8.产品表面纹面:塑料产品的表面可以是光滑面(模具表面省光)、火花纹(模具型腔用铜工放电加工形成)、各种图案的蚀纹面(晒纹面)和雕刻面。当纹面的深度深、数量多时,其出模阻力大,要相应的加大脱模斜度。

塑料件结构设计基本原则

可怜的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,机械工程的待遇可真不咋地,奉劝想要进入机械行业的童鞋们三思后行。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,工作稳定,可那初始工资真是没得说,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,整天脏兮兮的,还累的跟狗一样。可相比较其他呢,那些学计算机的,学财务,学管理的,那待遇真是没法比,想我当时就是因为看这个专业名字好听,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,都离不开产品的结构设计,各种有形的产品,配件等都必须先确定其外形,所以是产品结构设计是产品研发阶段的核心之一。就拿消费类电子产品来说,结构,硬件,软件是产品研发的三个主要工作团体,而硬件与结构又是结合最紧密的。 一般公司要研发一款产品,首先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,才开始内部的结构设计,然后才是做手板,开模,试模,试产,量产等。而其中的内部结构设计就是产品结构设计师最主要的工作内容。在我国,工业外观设计跟结构设计是分开的,就是说决定产品初步外观的并不是机构工程师,而是工业设计师,他们会依照市场调差和基本的性能需要去绘制产品的外观,这个当然需要一定绘画艺术和审美能力。可怜大多说人都怀疑作为理工科的结构工程师欠缺这些细胞,可事实好像也是这样。最近接手国外的一个充电器产品,是他们已经做好了3D 图,要我们来开模生产,可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打印做出来,可想要大批量的还是要靠传统模具。这体现了结构工程师的作用了,尽可能保证产品用料,外观,性能,工艺,装配的最佳化,就是在各个环节省钱省时省力,想想就够累的啊! 二,塑料件料厚 我们接触的很多产品是塑料件,其大部分塑料件都是通过塑胶模具注塑成型,而料厚是塑料件最基本的设计要求。 1,塑料件料厚可依据产品外形尺寸来选择,一般范围0.6~6.0mm,常用范围1.5mm~3.0mm。小型产品(小于80mm)一般料厚选1.0~1.4mm,中型产品(80mm~200mm 之间)一般料厚选1.4~2.0mm,大型产品(大于200mm)选2.0mm~6.0mm。依据材质不同略微有所调整。当然我们不一定按着这个规定来,要根据实际情况来设计,最好是问一下做模具的厂商,他们对自己的工艺最了解,对于可不可行,他们最有发言权。 2,塑料件料厚尽量均匀,不均匀可能引起变形、局部凹陷等不良,当然,不可能每个产品全是统一料厚,在料厚变换的地方,我们需要均匀过度,以方便塑料溶体的流动,避免应力集中。 三,塑料件的脱模斜度 脱模斜度的设定就是为了顺利脱模,与于产品的外观、材料、外形尺寸等有关,具体可以概括为:产品的外观要求高、精度高、表面光亮、尺寸大的,脱模斜度要小。产品外形粗糙、外形复杂、塑料溶体流动性差、料厚大、收缩率大、透明的塑料件,脱模斜度要大。实际工作中,重要配合面拔模斜度要给出,其他如筋位等不重要的面无需给出,模具设计师自己会加上。

相关文档
最新文档