塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

/產(chǎn)品開發(fā)的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則:

ａ、結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理：裝配間隙合理，所有插入式的結(jié)構(gòu)均應(yīng)預(yù)留間隙；保證有足夠的強度和剛度(安規(guī)測試),并適當(dāng)設(shè)計合理的安全系數(shù)。b、塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)綜合考慮模具的可制造性，盡量簡化模具的制造。ｃ、塑件的結(jié)構(gòu)要考慮其可塑性，即零件注塑生產(chǎn)效率要高，盡量降低注塑的報廢率。d、考慮便于裝配生產(chǎn)（尤其和裝配不能沖突）.e、塑件的結(jié)構(gòu)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)、成熟的結(jié)構(gòu)，所謂模塊化設(shè)計。ｆ、能通用/公用的，盡量使用已有的零件，不新開模具。ｇ、兼顧成本

大略的匯總下結(jié)構(gòu)中常見的問題注意點，期拋磚引玉,共同提高。

1、關(guān)于塑料零件的脫模斜度：一般來說，對模塑產(chǎn)品的任何一個側(cè)面，都需有一定量的脫模斜度,以便產(chǎn)品從模具中順利脫出。脫模斜度的大小一般以0．5度至1度間居多。具體選擇脫模斜度注意以下幾點:

a、塑件表面是光面的，尺寸精度要求高的，收縮率小的，應(yīng)選用較小的脫模斜度，如0.５°。b、較高、較大的尺寸,根據(jù)實際計算取較小的脫模斜度，比如雙筒洗衣機大桶的筋板，計算后取0.1５°～0.2°。ｃ、塑件的收縮率大的，應(yīng)選用較大的斜度值.d、塑件壁厚較厚時,會使成型收縮增大,脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值。e、透明件脫模斜度應(yīng)加大，以免引起劃傷.一般情況下，PS料脫模斜度應(yīng)不少于2。５°～3°，ABＳ及PＣ料脫模斜度應(yīng)不小于1。5°～2°.ｆ、帶皮紋、噴砂等外觀處理的塑件側(cè)壁應(yīng)根據(jù)具體情況取2°～5°的脫模斜度，視具體的皮紋深度而定。皮紋深度越深，脫模斜度應(yīng)越大。ｇ、結(jié)構(gòu)設(shè)計成對插時，插穿面斜度一般為１°~3°（見后面的圖示意）.

２、關(guān)于塑件的壁厚確定以及壁厚處理：合理的確定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先決定于塑件的使用要求：包括零件的強度、質(zhì)量成本、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性以及裝配等各項要求，一般壁厚都有經(jīng)驗值，參考類似即可確定（如熨斗一般壁厚2mm，吸塵器大體為2．5mｍ），其中注意點如下:

a、塑件壁厚應(yīng)盡量均勻，避免太薄、太厚及壁厚突變,若塑件要求必須有壁厚變化，應(yīng)采用漸變或圓弧過渡，否則會因引起收縮不均勻使塑件變形、影響塑件強度、影響注塑時流動性等成型工藝問題。ｂ、塑件壁厚一般在1—5mm范圍內(nèi)。而最常用的數(shù)值為２—3mm。c、常用塑料塑件的最小壁厚及常用壁厚推薦值：(mm)d、盡量不要將加強筋和螺釘柱設(shè)計的太厚,一般建議取本體壁厚的一半較保險，否則容易引起縮影等外觀問題ｅ、盡量不要將零件設(shè)計成單獨的平板,尺寸很小另論,否則變形導(dǎo)致零件不平整

HＹPERＬINK””\ｌ"bｌｏgid=6d4bb2９5010０ｑmｋf＆uｒl=”\t"＂HYＰＥRLINK＂”\ｌ"ｂloｇid=6d4bｂ2950１00qｍkf＆uｒl＝＂\t”＂

3、關(guān)于塑件的加強：為了確保塑件的強度和剛性，而又不致使塑件的壁厚過厚,可以在塑件的適當(dāng)部位設(shè)置加強筋。加強筋還可以避免塑件的變形，在某些情況下，加強筋還可以改善塑件成型過程中塑料流動的情況.a、加強筋的厚度不應(yīng)大于壁厚的1/2,以免引起塑件表面縮影；同時從成型流動性考慮,最小不宜低于0.8mm。b、在必須采用較大的加強筋時,在容易形成縮痕的部位可以設(shè)計成紋理，來遮蓋縮痕。ｃ、加強筋應(yīng)加脫模斜度,筋應(yīng)標(biāo)注大端尺寸(但是考慮加工工藝,3D圖上可以不做出，模具加工時EDM加工會自然產(chǎn)生斜度,高精度零件另論)d、除特殊要求外,加強筋應(yīng)盡可能矮,加強筋的高不要超過(3～4）＊T（T為零件厚度)小技巧:把表面制成拱形和波形也是增加強度和剛性的方法之一。下圖示意筋的設(shè)計要點：

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4、關(guān)于塑件的圓角設(shè)計：在塑件設(shè)計過程中，為了避免應(yīng)力集中，提高塑件強度，改善塑件的流動情況及便于脫模，在塑件的各面或內(nèi)部連接處,應(yīng)采用圓弧過度。另外,塑件上的圓角對于模具制造和機械加工及提高模具強度,也是不可少的。在塑件結(jié)構(gòu)上無特殊要求時，塑件的各轉(zhuǎn)角處均應(yīng)有半徑不小于０。5~１ｍm的圓角。允許的情況下，圓角應(yīng)盡量大。對于內(nèi)外表面的拐角處，外圓角應(yīng)為內(nèi)圓角加壁厚，可減少內(nèi)應(yīng)力,并能保證壁厚均勻一致。

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５、關(guān)于塑件的合頁式結(jié)構(gòu)設(shè)計：

HYPERLＩNK""\l”blｏgｉｄ=6d4bｂ295０１00ｑmkｆ&url=＂\t"＂６、關(guān)于塑件的螺釘柱設(shè)計:塑件之間的連接常采用自攻螺釘?shù)倪B接方式，在螺釘柱的設(shè)計過程中應(yīng)注意以下幾點:a、在允許的情況下,螺釘柱應(yīng)盡量低一點?b、應(yīng)加一字形或十字形斜筋保證螺釘柱的強度，并考慮防止縮影

c、外觀要求嚴(yán)格的表面螺釘柱應(yīng)做斜頂式的結(jié)構(gòu)以防止縮影，見下圖示意：?ｄ、螺釘柱內(nèi)側(cè)應(yīng)加倒角，利于螺釘?shù)陌惭b，倒角大小一般為(1~１．5）X４5°，個人建議使用下圖第二個方案:

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螺釘柱的內(nèi)外直徑應(yīng)符合加工工藝性，優(yōu)先選用值：

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7、關(guān)于嵌件設(shè)計：在嵌件的設(shè)計過程中應(yīng)注意以下幾點：?a、嵌件周圍塑料層厚度不宜太薄,否則會因收縮而破裂.?b、嵌件各尖角部位應(yīng)倒圓角,這樣可減少內(nèi)應(yīng)力.

c、嵌件在塑件中應(yīng)固定牢固，可采用開槽、加凸臺，或滾花結(jié)構(gòu)。?d、在設(shè)計中應(yīng)考慮嵌件在模具中便于安裝,正確和牢固定位，成型時有利于塑料流動，模具制造方便.

注塑成型時，塑件會收縮，金屬件不會收縮，所以嵌件周圍會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,過大則塑件開裂,解決辦法，其一是塑件包圍嵌件的尺寸不要太薄，其次，選擇彈性較好,收縮率較小的塑膠材料，比如ABS,PC等，而脆性材料則不適合嵌件，比如ＰS。

8、外觀要求及材料、收縮率、分型面:?在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計，作為開發(fā)工程師應(yīng)該了解：

ａ、產(chǎn)品使用的材料?ｂ、外觀光潔度要求，如鏡面、皮紋、噴砂、亞光、噴漆等,以及需處理的范圍。

還需與客戶以及模具廠溝通確定以下：?a、分型面的位置、滑塊抽芯允許的分型線位置，允許設(shè)澆口的位置、哪些地方不允許有頂出痕跡…?b、若塑件上需塑出文字、符號等標(biāo)識,應(yīng)落實文字、符號的大小、深度、位置等.ｃ、對塑件成型后難以避免的缺陷如：融接痕、微量收縮等應(yīng)向客戶提出，征得客戶的認(rèn)可。并盡量采取措施減輕缺陷.?ｄ、修飾特征如logo，塑件上刻字等，宜設(shè)計先沉下然后凸起，模具加工時為下凹,加工容易實現(xiàn)。?常用塑料及收縮率如下表：（含添加劑及其他特殊要求的材料視具體牌號及客戶要求定)

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其他見下圖：

1、分型面盡量不要有臺階，可以改為斜面，便于修邊以及模具加工，也便于精度實現(xiàn)；分型面能平面不要斜面，能斜面不要曲面等等。

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2、螺釘柱防止縮影可以加火山口，如下示意：

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9、關(guān)于強制脫模的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點:

尺寸允許如下，且強脫的地方全部做成斜面和Ｒ角過渡,不能尖角。

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１0、一些結(jié)構(gòu)優(yōu)化舉例：關(guān)于產(chǎn)品一些圓角處理的地方.

下圖是一個產(chǎn)品扣線卡槽,以前的產(chǎn)品在設(shè)計時是沒有加小圓角的,后來再才發(fā)現(xiàn)一個松下的產(chǎn)品上不是這樣做的，他們是在轉(zhuǎn)角的地方加了一個小圓角，防止線材破皮,這樣小小的人性化設(shè)計.

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上圖:需要加圓角的地方?如果直接加上圓角的話會有倒扣出不了模，所以結(jié)構(gòu)上要改進(jìn)一下,如下圖所示:

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如何改進(jìn)呢?我們可以在圓角處再起一級:

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脫模檢測分析，模具問題解決.再看另外一個常見的例子.?如圖所示：對于這樣的矩形通孔，往往會忘記做一些圓角處理，如果要在四個拐角處加上小圓角,出來的效果也許就不一樣,避免一些不必要的小缺陷.這樣做的目的很簡單,防止在出模時由于應(yīng)力集中，會有拉白拉裂等現(xiàn)象,一般留個0.５ｍm左右的小圓角就行了，也不影響外觀和功能。

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關(guān)于產(chǎn)品保修貼，規(guī)格貼的一些問題.

象這些諸如標(biāo)貼凹槽,還有一些孔位,我們都要說明清楚是要留出來，還是需要鑲出來，不同做法出來的效果也是不同的，如下圖：?這個地方前模上需要留出，所以會有相應(yīng)的小圓角，如果需要利角的話就需要鑲出來.在圖紙上盡量表達(dá)出來，這些小的細(xì)節(jié)，工程師不去提出來，往往模廠會遺漏掉。

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其他細(xì)節(jié)：手穿過的尺寸不少于３0＊90，若出口到歐美,建議30*10０以上，手持式的，手握的尺寸，如手柄，(２5～3０）*(3０~3５),手提的面積尺寸不少于１5mm，指甲摳起的尺寸不少于4～５mｍ。

11、塑件自攻螺釘規(guī)格尺寸表：

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１2、3Ｄ結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后,工程師自檢以及開模前與模具廠需要檢討的：

ａ、自檢:零件有沒有未完全約束的情況;零件是否有干涉（結(jié)構(gòu)設(shè)計時經(jīng)常干涉分析)，配合的間隙