產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則--加強(qiáng)筋篇

1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則加強(qiáng)筋】基本設(shè)計(jì)守則加強(qiáng)筋在塑膠部件上是不可或缺的功能部份。加強(qiáng)筋有效地如工字鐵般增加產(chǎn)品的剛性和 強(qiáng)度而無需大幅增加產(chǎn)品切面面積，但沒有如工字鐵般出現(xiàn)倒扣難於成型的形狀問題，對(duì)一些 經(jīng)常受到壓力、扭力、彎曲的塑膠產(chǎn)品尤其適用。此外，加強(qiáng)筋更可充當(dāng)內(nèi)部流道，有助模腔充塡， 對(duì)幫助塑料流入部件的支節(jié)部份很大的作用。加強(qiáng)筋一般被放在塑膠產(chǎn)品的非接觸面，其伸展方向應(yīng)跟隨產(chǎn)品最大應(yīng)力和最大偏移量的方向，選擇加強(qiáng)筋的位置亦受制於一些生產(chǎn)上的考慮，如模腔充塡、縮水及脫模等。加強(qiáng)筋的長(zhǎng)度可 與產(chǎn)品的長(zhǎng)度一致，兩端相接產(chǎn)品的外壁，或只占據(jù)產(chǎn)品部份的長(zhǎng)度，用以局部增加產(chǎn)品某部份的 剛性。要是加強(qiáng)

2、筋沒有接上產(chǎn)品外壁的話，末端部份亦不應(yīng)突然終止，應(yīng)該漸次地將高度減低，直 至完結(jié)，從而減少出現(xiàn)困氣、塡充不滿及燒焦痕等問題，這些問題經(jīng)常發(fā)生在排氣不足或封閉的位 置上。加強(qiáng)筋一般的設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋最簡(jiǎn)單的形狀是一條長(zhǎng)方形的柱體附在產(chǎn)品的表面上'不過為了滿足一些生產(chǎn)上或結(jié)構(gòu) 上的考慮，加強(qiáng)筋的形狀及尺寸須要改變成如以下的圖一般。1 n/ /ujulbhf/x/a1p 1h >2h t長(zhǎng)方形的加強(qiáng)筋必須改變形狀使生產(chǎn)更容易加強(qiáng)筋的兩邊必須加上出模角以減低脫模頂出吋的摩擦力，底部相接產(chǎn)品的位置必須加上圓角 以消除應(yīng)力過份集中的現(xiàn)象，圓角的設(shè)計(jì)亦給與流道漸變的形狀使模腔充塡更為流暢。此外，底部

3、 的寬度須較相連外壁的厚度為小，產(chǎn)品厚度勻加強(qiáng)筋尺寸的關(guān)系圖a說明這個(gè)要求。圖屮加強(qiáng)筋尺 寸的設(shè)計(jì)雖然已按合理的比例，但當(dāng)從加強(qiáng)筋底部與外壁相連的位置作一圓圈r1時(shí)，圖中可見此部 份相對(duì)外壁的厚度增加大約50%，因此，此部份出現(xiàn)縮水紋的機(jī)會(huì)相當(dāng)大。如果將加強(qiáng)筋底部的寬 度相對(duì)產(chǎn)品厚度減少一半（產(chǎn)品厚度勻加強(qiáng)筋尺寸的關(guān)系圖b），相對(duì)位置厚度的增幅即減至大約 20%，縮水紋出現(xiàn)的機(jī)會(huì)亦大為減少。由此引伸出使用兩條或多條矮的加強(qiáng)筋比使用單一條高的加強(qiáng) 筋較為優(yōu)勝，但當(dāng)使用多條加強(qiáng)筋時(shí)，加強(qiáng)筋之間的距離必須較相接外壁的厚度大。力口強(qiáng)筋的形狀 一般是細(xì)而長(zhǎng)，加強(qiáng)筋一般的設(shè)計(jì)圖說明設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的基本原則。留

4、意過厚的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)容易產(chǎn)生 縮水紋、空穴、變形撓曲及夾水紋等問題，亦會(huì)加長(zhǎng)生產(chǎn)周期，增加生產(chǎn)成本。產(chǎn)品孚度勻加強(qiáng)筋尺寸的關(guān)系除了以上的要求，加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)亦勻使用的塑膠材料有關(guān)。從生產(chǎn)的角度看，材料的物理特性 如熔膠的黏度和縮水率對(duì)加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)的影響非常大。此外，塑料的蠕動(dòng)（creep）特性從結(jié)構(gòu)方面來看亦 是一個(gè)重耍的考慮因數(shù)。例如，從生產(chǎn)的角度看，加強(qiáng)筋的高度是受制於熔膠的流動(dòng)及脫模頂出的 特性（縮水率、摩擦系數(shù)及穩(wěn)定性），較深的加強(qiáng)筋要求膠料冇較低的熔膠黏度、較低的摩擦系數(shù)、較 高的縮水率。另外，增加長(zhǎng)的加強(qiáng)筋的出模角一般有助產(chǎn)品頂出，不過，當(dāng)出模角不斷增加而底部 的闊度維持不變時(shí)，產(chǎn)品的剛

5、性、強(qiáng)度，勻及可頂出的面積即隨著減少。頂岀面積減少的問題可從 在產(chǎn)品加強(qiáng)筋部份加上數(shù)個(gè)頂出凸塊或使用較貴的扁頂針得以解決，同時(shí)在頂出的方向打卿光潔亦 有助產(chǎn)品容易頂出。從結(jié)構(gòu)方面考慮，較深的加強(qiáng)筋可增加產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度而無須大幅增加重戢， 但與此同時(shí)，產(chǎn)品的鍛高和鍛低點(diǎn)的屈曲應(yīng)力（bending stress）隨著增加，產(chǎn)品設(shè)計(jì)員須計(jì)算并肯定此 部份的屈曲應(yīng)力不會(huì)超出可接受的范圍。從生產(chǎn)的角度考慮，使用大量短而窄的加強(qiáng)筋比較使用數(shù)個(gè)深而闊的加強(qiáng)筋優(yōu)勝。模具生產(chǎn)時(shí)（尤 其是首辦模具）：加強(qiáng)筋的闊度（也有可能深度）和數(shù)量應(yīng)盡量留有馀額，當(dāng)試模時(shí)發(fā)覺產(chǎn)品的岡ij性及 強(qiáng)度有所不足時(shí)可適當(dāng)?shù)卦黾?，因?yàn)?/p>

6、在模具上去除鋼料比使用燒焊或加上插入件等增加鋼料的方法 來得簡(jiǎn)單及便宜。fcia=壁厚b = 0.6 0.75ac = 2.5a 3a（訓(xùn)要m高之強(qiáng)度.則ftl上額外的助）d =025a（轉(zhuǎn)角半徑）f=軍邊最少05仙加強(qiáng)筋增強(qiáng)塑膠件強(qiáng)度的方法以下是加強(qiáng)筋被置於塑膠部件邊緣的地方可以幫助塑料流入邊緣的空間。b = ac = ad = 2ae = 0.6 0.7af=逍於塑膠部件邊緣地方的加強(qiáng)筋不同材料的設(shè)計(jì)要點(diǎn)abs減少在主要的部件表面上出現(xiàn)縮水情形，肋骨的厚度應(yīng)不可是相交的膠料厚度的50%以上，在一些非決定性的表面肋骨厚度可最多到70%。在薄膠料結(jié)構(gòu)性發(fā)泡塑膠部件，肋骨可達(dá)相交面料厚 的80%

7、。厚膠料肋骨可達(dá)100%。肋骨的高度不應(yīng)高於膠料厚的三倍。當(dāng)超過兩條肋骨的吋侯，肋 骨之間的距離應(yīng)不小於膠料厚度的兩倍。肋骨的出模角應(yīng)介乎單邊至以便於脫模容易。t壁厚c加強(qiáng)筋高度a 加強(qiáng)筋底厚度r 0.25t-0.60tc 3t （最大）a0.5t0.7（最大）abs加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)pa肋骨縮水鱉嚴(yán)面單獨(dú)的肋骨高度不應(yīng)是肋骨底部厚度的三倍或以上。在田可一條肋肯的後面，都應(yīng)該設(shè)置一些 小肋骨或凹槽，因肋骨在冷卻時(shí)會(huì)在背面造成凹痕，用那些肋骨和凹槽可以作裝飾用途而消除縮水 的缺陷。pbt厚的肋骨盡量避免以免產(chǎn)生氣泡/縮水紋和應(yīng)力集屮。方式的考慮是會(huì)限制了肋骨尺寸。在壁 厚於3.2mm (1/8 i

8、n)以下肋骨片度不應(yīng)超過壁厚的60%。在壁厚超過3.2mm的肋骨不應(yīng)超過40%。肋骨高度應(yīng)不超過骨厚的3倍。肪胃與膠壁兩邊的地方以一個(gè)0.5mm(0.02 in)的r來相連接，使塑料流 動(dòng)暢順和減低內(nèi)應(yīng)力。脫模角1/2° 誠 1 1/2°r>0.5t = 0.6t, t<3.2t = 0.4t,t>3.2pc一般的肋骨厚度是取決於塑料流程和壁厚。若很多肋骨應(yīng)用於補(bǔ)強(qiáng)作用，薄的肋骨是比厚的要 好。pc肋骨的設(shè)計(jì)可巻考下圖ps的肋骨設(shè)計(jì)要點(diǎn)。ps肋骨的厚度不應(yīng)趙過其相接壁厚的50%。經(jīng)驗(yàn)告訴我們違反以上的指引在表面上會(huì)出現(xiàn)光澤不§05唱75a32段)d n 2.5a(®今) eh02