塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計方案(PPT 50頁).ppt

1、塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計,基本綱要： 塑膠零件中加強筋的應用與設(shè)計; 塑膠零件中壁厚的選擇與設(shè)計; 塑膠零件中卡扣強度計算及其應用,塑膠制品設(shè)計原則,1、在選料方面需考慮： (1) 塑料的物理機械性能,如強度,剛性,韌性,彈性,吸水性以及對應力的敏感性等； (2) 塑料的成型工藝性,如流動性,結(jié)晶速率,對成型溫度,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：能滿足使用要求,有利于充模,排氣,補縮,同時能適應高效冷卻硬化（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：應考慮它的總體結(jié)構(gòu),特別是抽芯與脫出制品的復雜程度;同時應充分考

2、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)濟性. 4、在成本方面：要考慮注射制品的利潤率,年產(chǎn)量,原料價格,使用壽命和更換期限,盡可能降低成本,一 塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計-壁厚篇,壁厚基本設(shè)計守則,壁厚的大小取決於產(chǎn)品需要承受的外力, 是否作為其他零件的支撐,承接柱位的數(shù)量,伸出部份的多少以及選用的塑膠材料而定. 一般的熱塑性塑料壁厚設(shè)計應以4mm為限: 從經(jīng)濟角度來看: 過厚的產(chǎn)品不但增加物料成本,延長生產(chǎn)周期和冷卻時間,增加生產(chǎn)成本; 從產(chǎn)品設(shè)計角度來看: 過厚的產(chǎn)品增加導致產(chǎn)生 ”空穴” 氣孔的可能性，大大削弱產(chǎn)品的剛性及強度 . 由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應盡可能順滑, 太

3、突然的壁厚過渡轉(zhuǎn)變會導致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面問題, 并且此處模具易產(chǎn)生磨損. 采用固化成型的生產(chǎn)方法時, 流道, 澆口和部件的設(shè)計應使塑料由厚膠料的地方流向薄膠料的地方, 這樣使模腔內(nèi)有適當?shù)膲毫σ詼p少在厚膠料的地方出現(xiàn)縮水及避免模腔不能完全充填的現(xiàn)象; 若塑料的流動方向是從薄膠料的地方流向厚膠料的地方, 則應采用結(jié)構(gòu)性發(fā)泡的生產(chǎn)方法來減低模腔壓力. 5. 制品上相鄰壁厚差的關(guān)系(薄壁：厚壁)為： 熱固性塑料：壓制1：3，擠塑1：5 熱塑性塑料：注塑1：1.5(2,壁厚基本設(shè)計之平面準則,在大部份熱融過程操作, 包括擠壓和固化成型, 均一的壁厚是非常的重要的; 厚膠的

4、地方比旁邊薄膠的地方冷卻得比較慢, 并且在相接的地方表面在澆口凝固後出現(xiàn)收縮痕; 更甚者引致產(chǎn)生縮水印, 熱內(nèi)應力,撓曲部份歪曲, 顏色不同或不同透明度; 若厚膠的地方漸變成薄膠的是無可避免的話, 應盡量設(shè)計成漸次的改變, 并且在不超過壁厚3:1的比例下,壁厚的差異產(chǎn)生內(nèi)應力的影響,壁厚的差異產(chǎn)生縮水和氣泡的影響,針對壁厚差異較大處的過度改善措施,針對壁厚設(shè)計不良產(chǎn)生的變形的改善措施,壁厚設(shè)計考慮對產(chǎn)品成型產(chǎn)生的影響,壁厚過度處必要時考慮到膠口設(shè)計對產(chǎn)品的影響,壁厚基本設(shè)計之轉(zhuǎn)角準則,壁厚均一的要訣在轉(zhuǎn)角的地方也同樣需要, 以免冷卻時間不一致, 冷卻時間長的 地方就會有收縮現(xiàn)象, 因而發(fā)生部件

5、變形和撓曲; 此外, 尖銳的圓角位通常會導致部件有缺陷及應力集中, 尖角的位置亦常在電鍍過程後引起不希望的物料聚積; 集中應力的地方會在受負載或撞擊的時候破裂; 較大的圓角提供了這種缺點的解決方法, 不但減低應力集中的因素, 且令流動的塑料流得更暢順和成品脫模時更容易,轉(zhuǎn)角處的壁厚設(shè)計不當后果及改善措施,轉(zhuǎn)角位的設(shè)計準則亦適用於懸梁式扣位: 因這種扣緊方式是需要將懸梁臂彎曲嵌入,轉(zhuǎn)角位置的設(shè)計圖說明如果轉(zhuǎn)角弧位R太小時會引致其應力集中系數(shù)(Stress Concentration Factor)過大, 產(chǎn)品彎曲時容易折斷, 弧位R太大的話則容易出現(xiàn)收縮紋和空洞, 因此, 圓弧位和壁厚是有一定的

6、比例, 一般介乎0.2至0.6之間, 理想數(shù)值是在0.5左右,熱塑性塑料的膠厚設(shè)計叁考表,不同的塑膠物料有不同的流動性, 膠位過厚的地方會有收縮現(xiàn)象, 膠位過薄的地方塑料不易流過, 以下是一些建議的膠料厚度可供叁考,其實大部份厚膠的設(shè)計可從使用加強筋及改變橫切面形狀取締之, 除了可減省物料以致減省生產(chǎn)成本外, 取締后的設(shè)計更可保留和原來設(shè)計相若的剛性, 強度及功用, 下圖的金屬齒輪如改成使用塑膠物料,更改后的設(shè)計理應如圖一般, 此塑膠齒輪設(shè)計相對原來金屬的設(shè)計不但減省材料, 消取因厚薄不均引致的內(nèi)應力增加及齒冠部份收縮引致整體齒輪變形的情況發(fā)生,二 塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計-加強筋篇,加強筋的作用,

7、在不加大制品壁厚的條件下, 增強制品的強度和剛性, 以節(jié)約塑料用量, 減輕重量, 降低成本; 可克服制品壁厚差帶來的應力不均所造成的制品歪扭變形; 便于塑料熔體的流動, 在塑料制品本體某些壁部過薄處為熔體的充滿提供通道,加強筋的一般設(shè)計形式,角支撐的形式,加強筋的一般設(shè)計形式,肋根部厚度約為(0.50.7)T 肋間間距4T 肋高L3T,材料厚度與加強筋的尺寸關(guān)系（一,不同材質(zhì)的加強筋細節(jié)有所區(qū)別,ABS,材料厚度與加強筋的關(guān)系（三,材料厚度與加強筋的關(guān)系（二,材料厚度與加強筋的關(guān)系（四,如果對外觀要求不是很嚴格的話可以在此處加一個槽防止縮水和產(chǎn)生氣泡,三 塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計-卡扣篇,卡扣的使用時機,兩部品結(jié)合后,仍具有活動性,如滑動鍵,電池蓋等； 彌補主殼螺絲鎖附后,強度之不足； 使產(chǎn)品組裝更具方便性,降低工時； 適用于可換外觀飾片之固定設(shè)計,卡扣的操作原理,主殼卡扣的基本形式,主殼卡扣的基本形式,可以將扣的孔設(shè)計成盲孔,主殼卡扣的基本