塑料產品設計規(guī)范

塑料產品設計規(guī)范塑料制品設計特點塑料產品的設計與其它材料如鋼,銅,鋁,木材等的設計有些是類似的;但是,由于塑料材料組成的多樣性,結構﹑形狀的多變性,使得它比起其它材料有更理想的設計特性;特別是它的形狀設計,材料選擇,制造方法選擇,更是其它大部分材料無可比擬的.因為其它的大部分材料,其設計者在外形或制造上,都受到相當的限制,有些材料只能利用彎曲﹑熔接等方式來成形.當然塑料材料選擇的多樣性,也使得設計工作變得更為困難,如我們所知,目前已經有一萬種以上的不同塑料被應用過,雖然其中只有數百種被廣泛應用,但是,塑料材料的形成并不是由單一材料所構成,而由一群材料族所組合而成的,其中每一種材料又有其特性,這使得材料的選擇.塑料制品設計原則﹕依成品所要求的機能決定其形狀﹐尺寸﹐外觀﹐材料設計的成品必須符合模塑原則﹐既模具制作容易﹐成形及后加工容易﹐但仍保持成品的機能塑料制品設計程序:,,在外觀設計者﹐制圖員,模具制造者,成形廠以及材料供應廠之間的緊密合作是必須的,因為沒有一個設計者,,將是使產品合理化的基本前提;除此之外,一個合理的設計考慮程序也是必須的;以下將就設計的一般程序作出說明:一.確定產品的功能需求,外觀.;的考量,決定設計因子的范圍,以避免在稍后的產品發(fā)展階段造成可能的時間和費用的漏失.產品設計的核對表一般資料:??????????結構考慮:????環(huán)境:???:外形顏色,:???二. 繪制預備性的設計:當產品的功能需求,外觀被確定以后,設計者可以根據選定的塑料材料性質,開始繪制預備性的產品圖,以作為先期估價,檢討以及原則模型的制作.三.制作原型模型:原型模型讓設計者有機會看到所設計的產品的實體,并且實際的核對其工程設計.模型的制作一般有兩種方式,第一種就是利用板狀或棒狀材料依圖加工再接合成一完整的模型,這種方式制作的模型,經濟快速,但是,缺點是量少,而且較難作結構測試;另一種方式,是利用暫用模具,可作少量生產,需花費較高的模具費用,而且所費的時間較長,但是,較類似于真正量產的產品(需要特殊模具機構的部分,可能成形后再以機械加工成形),般的工程測試,而且建立的模具,成形經驗,將有助于產品針對實際模具制作,成形需要而作正.四.產品測試每一個設計都必須在原型階段,接受一些測試,以核對設計時的計算和假想和實體之間的差異.產品在使用時所需要做的一些測試,大部分都可以籍著原型做有效的測試;此時,面對了所有設計的功能要求,并且能夠達成一個完整的設計評估.仿真使用測試通常在模型產品階段就必須開始,這種型態(tài)的測試價值,取決于使用狀態(tài)被仿真的程度而定.機械和化學性質的加速化測速通常被視為模型產品評估的重要項目.五.設計的再核對與修正對設計的檢討將有助于回答一些根本的問題:所設計的產品是否達到預期的效果?價格是否合理?甚至于在此時,許多產品為了生產的經濟性或是為了重要的功能和外形的改變,被發(fā)掘并改善,當然,設計上的重大改變,可能需要做完整的重新評估;假若所有的設計都經過.六.制定重要規(guī)格規(guī)格的目的在于消除生產時任何的偏差,以使產品符合外觀,功能和經濟的要求,規(guī)格上必須明確說明產品所必須符合的要求,它應該包括:制造方法,尺寸公差,表面加工,分模面位置,毛邊,變形,顏色以及測試規(guī)格等.七.開模生產當規(guī)格被謹慎而實際的訂定之后,模具就可以開始被設計和制作,模具的設計必須謹慎并咨詢專家的意思,因為不適當的模具設計和制造,將會使得生產費用提高,效率降低,并用可能造成品質的問題.八.品質的控制,應該被檢查的項目,另外,相關人員,如品管者或設計者也應與成形廠聯(lián)合訂定一個品質管制,.產品設計細節(jié)確定:一．分模線之選定不得位于明顯影響外觀的位置(undercut)的位置位于模具易加工的位置位于成品后加工容易的位置)二．脫模斜度脫模斜度是為了便于產品從模具中脫出而設置的。1~2度﹐0.5﹐成形材料的類別﹐結構﹐表面精度﹐以及加工方等會有所不同﹐好。三．產品外形及肉厚產品外形盡量采用流線外形﹐避免突然的變化﹐以免在成形時因塑料在此處流動不順引起氣泡等缺陷﹔并且此處模具易產生磨損。決定肉厚的主要因素﹕結構強度是否足夠能否抵脫模力能否均勻分散所受的沖擊力有埋入件時﹐能否防止破裂﹐如產生熔合線是否會影響強度成形孔部位的熔合線是否會影響強度盡可能肉厚均勻﹐以防止產生縮水棱角及肉厚較薄部分是否會阻礙材料流動﹐從而引起充填不足肉厚不均對成形性的影響﹕成形品之冷卻時間取決于肉厚較厚的部分﹐使成形周期延長﹐肉厚不均則成品冷卻后收縮不均﹐造成縮水﹐產生內應力﹐變形﹐破裂等:PC,ABS,PMMA:PC:1.5-5.0 ABS:1.2-3.5PMMA:1.5-5.0四．加強與防止變形方法﹕轉角部位加R.,處的應力集中,提高產品的結構強度,也可以使得塑料材料成形時有流線型的流路,以及成品.,.產品所有的內側和外側的周邊轉角園弧都必須盡可能的大,以消除應力集中;但是,太大的,特別是在肋或突柱根部轉角園弧.原則上,最小的轉角園弧為0.0200.030inch.綜上所述,園角對于成形品的設計會有以下的一些優(yōu)點:.尖銳轉角的消除,自動地降低了龜裂的可能性,能力.塑料的流動狀態(tài)將被重大的改善,園形的轉角,使得塑料能夠均勻,.,造成應力集中,,,.園角加應力集中減內圓角R<0.3T 應力劇增內圓角R>0.8T 幾乎無應力集中增設加強肋肋根部厚度約為(0.5~0.7)TPC,PPOPA,PEPMMA,ABSPC,PPOPA,PEPMMA,ABSPST<0.6TT<0.5TT<0.5TT<0.6T肋間間距>4T肋高L<3T利用變化肉厚及形狀側壁加強既可防止變形﹐也可改善流動性邊緣加強用變化的邊緣形狀來加強﹐防止變形周邊加強較大的平面易發(fā)生翹曲變形﹐用周邊凹凸或波浪形來防止變形底部加強箱形件底部﹐為加強及防變形常采用如下方法﹕五．BOSS之設計BOSS的長度一般不超過本身直徑的兩倍﹐(孔﹐燒焦﹐)BOSS的位置不能太接近轉角或側壁BOSS的形狀以圓形為主﹐設計在底部時取3個(其它形狀則加工不易﹐好)BOSS六．孔及凹陷之設計孔的形狀和位置的選擇,必須避免造成產品的脆弱性以及生產上的復雜性.在成形孔的一般方法中,塑料被射出模穴,然后沿著心梢的周邊流動而形成孔,因此,當塑料在心梢一端會合時,會形成接合線,這些接合線位置就成為成品本身的潛在脆弱性.2倍以上3倍以上3/4倍以上(尤其針對有裝配性﹐)﹐切開的孔周邊也宜加強垂直于材料流動方向的盲孔﹐孔徑在1.5mm以下時﹐孔深不得超過孔徑的2倍端支撐的模仁梢比起兩端都有支撐的模仁梢會高出48)孔徑不變的通孔不宜設計為兩邊對合成形﹐會產生偏心﹐可將任一邊的孔徑加大﹐設計為不用對合成形的孔孔的形狀設計比較﹕七．成形螺紋及輥紋設計成形螺紋設計注意事項﹕32牙/inch(以下的螺紋﹐5mm長螺紋會因收縮的關系使螺距失真﹐應避免使用﹐如結構需要時可采用自攻螺絲鎖緊螺紋公差小于成形材料收縮量時應避免使用螺紋不得延長至成品末端﹐因如此產生的尖銳部會使模具及螺紋的端面崩裂﹑低﹐0.8mm的平坦部分2~4度的拔模角輥紋通常是平行于脫模方向的溝槽﹐輥紋間距通常為3.0mm,最小為1.5mm。為防模具崩裂及使后加工容易﹐輥紋與分模面間至少留0.8mm的平坦部分。八．埋入件設計埋入件舉例﹕埋入件需注意點﹕由于流動性的關系﹐會在埋入件的周圍產生熔接痕﹔由于塑料與金屬的收縮率不一樣﹐成形后易產生開裂使用埋入件成形時﹐會使周期延長埋入件高出成形品少許﹐可避免在裝配時被拉動而松脫成形品設計要點改善::,<=0.5-0.6T,,腐蝕加工等防止收縮下陷及保持表面無痕跡,,澆口切除容易,可防收縮下陷防止收縮下陷,防止收縮下陷,可防止收縮下陷,并可使強度顯著增加強度的改善,把孔邊肉厚增加及高度增高以補強切離之孔周邊肉厚宜增加可使強度增強可設置凸彀承受頂出力量角隅設R,,,變形破裂加設補強肋及角隅部設R,增強凸彀之強度可防止破裂之發(fā)生模具及成形品的改善,易使材料充填不足,,才不致于影響透明性,使成直角向之分模可消除UNDERCUT而不用側向心型,使模具構造簡化,宜將另一方孔擴大(,),使變?yōu)槿菀淄剐螆龊夏＞咧邢骷庸と菀?,后加工容易非對稱者加工困難成形品應盡量設計為圓形,雕削容易.,過薄,易造成充填不足雕削加工容易,鉆孔加工(,)改變模具固定側之心型形狀,使減少與成形品之