塑料件设计工艺
第六章塑料件设计工艺
塑胶件设计一般步骤
塑料件是在工业造型的基础上进行的结构设计，首先看有无相似的产品借鉴，再对产品及零件进行详尽的功能分解，确定零件的折分、壁厚、脱模斜度、零件间的过渡处理、连接处理、零件的强度处理等主要工艺问题。
１）相似借鉴
在设计前，首先应查找公司和同行类似的产品，原有的产品发生过那些问题，有那些不足，参考现有的成熟结构，避免有问题的结构形式。
２）确定零件折分、零件间的过渡、连接、间隙处理
从造型图和效果图理解造型风格，配合产品的功能分解，确定零件折分的数目（不同的表面状态要么分为不同的零件，要么在不同的表面之间须有过度处理），确定零件表面间的过度处理，决定零件之间的连接方式，零件之间的配合间隙。
３）零件强度与连接强度的确定
根据产品大小，确定零件主体壁厚。零件本身的强度，由壁厚塑料件、结构形式（平板形状的的塑料件强度最差）、加强筋与加强骨共同决定。在决定零件的单个强度的同时，须确定零件之间的连接强度，改变连接强度的方法有，加螺钉柱，加止口，加扣位，加上下顶住的加强骨。
４）脱模斜度的确定
脱模斜度要根据材料（PP，PE硅胶，橡胶能强行脱模）、表面状态（饰纹的斜度要比光面的大，蚀纹面的斜度尽可能比样板要求的大0.5度，保证蚀纹表面不被损伤，提高产品的良品率）、透明与否决定零件应有的脱模斜度（透明的斜度要大）等因素综合确定。
公司不同的产品系列推荐的材料种类。
表6-1 不同塑料零件的推荐材料
塑胶件的工艺技术要求.
塑胶零件的尺寸精度
塑胶零件一般精度不高，
在实际使用中，我们主要检验装配尺寸，在平面图上主要标注总体尺寸，装配尺寸，及其它需要控制的尺寸。
我们在实际中主要考虑尺寸的一致性，如上下盖的边需对齐，
自攻螺钉对应的塑料件孔径
塑胶件正在进入的领域
1．用塑胶机箱盖替代钣金机箱盖；
2．用双色注塑的标牌代替电铸标牌；
3．公司正在用防静电的塑胶小面板代替金属防静电小面板；
4．公司正在用塑胶屏蔽面板代替金属屏蔽小面板；
塑料制品的结构设计规范
塑料制品的结构设 计规范 1
双林汽车部件股份有限公司 企业技术规范 塑料制品的结构设计规范 -10-20发布 -10-XX实施双林汽车部件股份有限公司发布
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 塑料制品设计的一般程序和原则 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。 1.2 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。 §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。 %1000 0?-= L L L S 式中S ——收缩率; L 0——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。一般情况是, 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。
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。
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。
注塑零件设计要求
注塑件设计要点 1、开模方向和分型线 2、脱模斜度 3、零件壁厚 4、加强筋 5、圆角和孔 6、抽芯机构及避免 7、塑件的变形 8、一体铰链 9、嵌件 10、气辅注塑 11、综合考虑工艺性和零件性能
注塑件设计要点 1、利用注塑工艺生产产品时，由于塑料在模腔中的不均匀冷却和不均匀收缩以及产品结构设计的不合理，容易引起产品的各种缺陷： 缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边。 2、为得到高质量的注塑产品，我们必须在设计产品时充分考虑其结构工艺性，下面结合注塑产品的主要结构特点分析避免注塑缺陷的方法。 2.1开模方向和分型线 每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。 2.1.1开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一 致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。 2.1.2例如：保险杠的开模方向一般为车身坐标χ方向，如果开模方向设计成与χ轴 不一致，则必须在产品图中注明其夹角。 2.1.3开模方向确定后，可选择适当的分型线，以改善外观及性能。 2．2脱模斜度 2.2.1适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表 面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。 2.2.2适当的脱模斜度可避免产品顶伤。 2.2.3深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯 不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料密度强度。 2.3产品壁厚 2.3.1各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5～4mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷 却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。 2.3.2壁厚不均会引起表面缩印。 2.3.3壁厚不均会引起气孔和熔接痕。 2.4加强筋 2.4.1加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。 2.4.2加强筋的厚度必须小于产品壁厚的1/3，否则引起表面缩印。 2.4.3加强筋的单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。 2.5圆角
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。
汽车内外饰(塑料)产品结构设计的一般原则及精度
汽车内外饰（塑料）产品结 构设计的一般原则及精度 一形状和结构的简化 制品的形状和结构的复杂显然增加了模具结构的复杂性，加大了模具制造的难度，最终将影响产品性能的不稳定性和经济成本。而从工艺角度考虑，形状和结构设计得越简单，熔体充模也就越容易，质量就越有保证。 理想的产品简洁化设计应当是：①有利于成型加工；②有利于降低成本，节约原材料；③有利于体现简洁、美观的审美价值；④符合绿色设计的原则。 以下是简化设计的一些建议和提示。 （1） 结构简单，形状对称，避免不规则的几何图形； （2） 避免制件侧孔 和侧壁内表面的凹凸 形状设计，制件侧壁孔 洞和侧壁内表面的凹 凸形状对某些成型工 艺来说是困难的，需要 在制品成型后进行二 次加工。
例如对于注塑件 来说，模具结构 上就要采用比较 复杂的脱模机构 才能对制件进行 脱模。通常，侧向孔要用侧向的分型和 抽芯机构来实现，这无疑会使模具结构 变得复杂。为了避免在模具结构设计上 增加复杂性，可以对这类制品进行设计 上的改进，图5-16所示是避免侧向抽芯 的设计。 （3） 尺寸设计要考虑成型的可能性， 不同的成型工艺对制件的尺寸设计，包 括尺寸大小，尺寸变化会有一定的限制。 二、壁厚均一的设计原则 在确定壁厚尺寸时，壁厚均一是一 个重要原则。该原则主要是从工艺角度以及由工艺导致的质量方面的问题而提出来的。均匀的壁厚可使制件在成型过程中，熔体流动性均衡，冷却均衡。壁薄部位在冷却收缩上的差异，会产生一定的收缩应力，内应力会导致制件在短期之内或经过一个较长时期之后发生翘曲变形。图5-17是由壁厚不均匀造成制件翘曲变形的一个例子，图5-18是在不均
塑料件的设计指南
1. 工程塑料的性能简介： 1.1有些固态物质具有分子排布有序，致密堆积的特性，如食用盐，糖，石英， 矿物质和金属。其它表现为固态物质，并不形成有规则的晶体排列方式。它们只是冷却成为无序的或随机的分子团，称为无定型聚合物。非晶体物质不是真正的 固体，最普通的例子就是玻璃，它们只是过冷的，极端粘稠的液体。 塑料树脂可以分为结晶型和无定型的。结晶型是相对的概念，由于聚合物的分子 链大而复杂，所以不能够向无机化合物那样有完美的晶体排列次序。不同的聚合 物有不同的结晶表现，如高密度的聚乙烯有点结晶性，尼龙的会更强一些，聚甲醛（POM）的更强。 1.2 结晶型与无定型塑料的区别 熔解／凝固 结晶型会有一个熔点，熔解是需要熔解热，成型时会稳定性和硬度会迅速提高， 所以结晶型塑料的成型周期比较短。 无定型物质的温度随着所加入的热量而增加，而且越来越呈现为液态。成型的周 期也比较长。 收缩 结晶型塑料的收缩率会比较大，无定型的比较小 结晶型塑料收缩率 聚甲醛（POM） 2.0 尼龙66 1.5 聚丙烯 1.0～2.5 无定型塑料收缩率 聚碳酸脂（PC） 0.6-0.8 ABS 0.4-0.7 PMMA 0.7 聚苯乙烯 0.4 由于收缩率小，无定型塑料有更好的尺寸稳定性，想我们通用的PC、ABS和PC+ABS 的最小公差可以规定为＋/_0.002％ 1.3 塑料的其他性能 不同的塑料聚合物以及添加一些助剂之后塑料会有不同的性能。如添加玻纤（一般20％～40％）之后能够显著增加制成品的强度；GE的LEXAN PC和 CYCOLOY PC+ABS的HF是高流动级，对于手机这类薄壳设计的注塑加工的难度 有显著的改善；添加阻燃剂之后能够达到UL94 5V/V0级阻燃要求。 1.4 塑料选择 手机里面比较通用的塑料选择是： PC H F-1023IM，GE A BS+PC CYCOLOY 1200HF，手机外壳：GE P C E XL1414，SAMSUNG GE ABS+PC CYCOLOY 2950、2950HF，其中GE P C E XL1414价格较贵大概是GE A BS+PC 、2950HF是阻燃级别CYCOLOY 1200HF的两倍，GE ABS+PC CYCOLOY 2950 ，GE 1200HF， GE CX7240（超电池壳：GE PC EXL1414，SAMSUNG PC HF-1023IM 薄电池底壳0.2mm） 电镀件：奇美 PA-727，少数使用奇美PA-757、GE CYCOLAC EPBM 电池卡扣或者运动件：POM 2. 手机塑料件的平均肉厚为 1.0mm~1.2mm。较大面（如主副屏贴LENS处可以做 到0.5mm），局部可以做到0.35mm。
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.
汽车塑料外饰件的设计文档
汽车塑料外饰件的设计 二．汽车外饰件简介 汽车外饰件主要指前后保险杠、轮口、进气格栅、散热器面罩、防擦条等通过螺栓和卡扣或双面胶连接在车身上的部件。在车身外部主要起装饰保护作用，及开启等功能。汽车外饰件在车身上主要位置及大致形状见图一。 1．前保险杠，后保险杠，散热器面罩，前后轮口，侧饰条，防擦条，后视镜，进气格栅，背门饰板，车门外开手柄，扰流板，行李箱手柄 三．汽车塑料外饰件设计标准 由于汽车的特殊功能，外饰件设计必须坚持标准化，系列化，通用化的“三化”设计原则，同时满足合理性，先进性，维修方便性，可靠性，经济性，制造工艺性“六性”要求。 3.1产品“三化”设计 根据设计车型将要投放国家地区的不同，设计过程中必须全面贯彻执行当地的法规标准。在造型设计之初产品设计师须学习了解相关法规标准并以此为依据进行设计。这主要包括前保险杠上牌照安装孔间距尺寸规定，是否需欲留雾灯安装孔，外部突出物表面圆角及开口尺寸等相关要求。 另外有关散热器面罩迎风面积是否满足发动机，空调制冷要求，需在设计发布前得到相关部门认可。 充分考虑系列化产品的发展，零件安装固定尽量采用统一的螺栓螺母及卡扣等连接件，或通用其他车型的固定件，提高零件通用化程度，保证维修安装的方便性。 3.2材料的确定 3.2.1材料种类确定 塑料的种类繁多，目前汽车上广泛采用的主要是一些TPO，PP，ABS，PA6/PA66。根据汽车外饰件不同的功能，使用工况，大致如下： 汽车外饰件材料一览表
3.2.2材料标准确定 同一类材料执行不同材料标准，其试验项目，成品性能，模具设计均有差异。根据产品将要投放国家地区的不同，汽车材料工程师可确定材料具体执行的标准，或请原材料供应商提供相关资料。 现代轿车外饰件一般多为注塑喷漆或皮纹件，喷漆件为保证与车身颜色及漆面质量的一致，在选材时必须考虑喷涂系统。例如北美车身油漆多采用高温烘烤系统，外饰件选材时相应亦须选择可高温烘烤的原料。皮纹件选材时须特别考虑原料的颜色及耐候性能是否满足设计要求。
塑料产品结构设计准则
产品结构设计准则--壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决於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〔低於0.01mm/mm时，产品可容许厚度的改变达；但当收缩率高於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於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後出现收缩痕。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。
塑料产品结构设计通用规范
塑料产品设计规范 一、塑料及塑料模的基本概念 1.1 塑料的分类及性能 塑料的品种很多，可以按其组成、性质和用途等对它们进行分类。 1.1.1 依据其热性能分类 按照热性能塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 塑料受热熔融，冷却后凝固，再次加热又可软化熔融，重新制成产品，这一过程可以反复进行多次，而材料的化学结构基本上不起变化，称之为热塑性塑料。常用的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。 在一定温度下能变成粘稠状态，但是经过一定时间加热塑制成形后，不会因再度加热而软化熔融。这是因为在成形过程中聚合物分子之间发生了化学反应，形成了交联网状结构，使之成为不熔的固态，所以只能塑制一次，称为热固性塑料。常用的热固性塑料有：酚醛树脂、环氧树脂、有机硅塑料等。 1.1.2 依据其用途分类 按用途不同塑料可以分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 一般把价格低、产量大、用途广而受力不大的，常用于制造日用品的塑料称为通用塑料。例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛、聚苯乙烯等等。把机械强度高、刚性大的，常用于取代钢铁或有色金属材料制造机械零件或工程结构受力件的塑料称为工程塑料。例如：聚砜、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚酮等等。另外，将一些具有特殊功能的塑料，称为特种塑料。例如：导电的聚乙炔、耐高温的聚芳砜等。随着聚合物合成技术的发展，塑料可以通过采取各种措施来改进性能和增加强度，从而制成新颖的塑料品种。 1.2 塑料成形方法及塑料的种类 1.2.1 塑料的成形方法 1.注射成形：注射成形技术是据压铸原理发展起来的,是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一。注射成形是间歇操作，成形周期短，生产效率高，产品种类繁多，生产灵活。其制品已占塑料制品总产量的30%以上。注射成形的工艺原理是将颗粒状塑料原料置于塑料注射成形机内并加热熔化，通过压力作用注射到模具内定型，经过一段时间冷却后取出制品。 2.吹塑成形：吹塑成形是目前塑料成形生产的主要方法，它包括挤出吹塑，如吹塑薄膜；中空吹塑，如吹塑中空的塑料容器等。 3.热成形：塑料的热成形是将热塑性塑料的片状材料加热至软化，使其处于热弹性状态，然后通过压力在模具中成为制品。塑料的热成形工艺主要有：差压成形、覆盖成形、柱塞助压成形等。 另外，塑料成形方法还有挤塑成形、压缩成形和压注成形等。 1.2.2 塑料的种类 常用的塑料有以下一些种类： 1.聚乙烯（PE）是目前国内外产量最大的塑料，优点是质轻、价廉和电绝缘性能好。 2.聚丙烯（PP）除了具有聚乙烯同样的质轻、价廉和电绝缘性能好的优点之外，其机械性能和耐热性比聚乙烯要好得多。缺点是耐寒和耐氧化性较差。 3.聚氯乙烯(PVC) 机械性能良好，耐化学腐蚀和耐候性较好，缺点是耐热性不好。适用于多种成形工艺，产量大而价廉，是重要的塑料品种。 4.聚苯乙烯(PS) 主要优点是质轻、透明、易染色，成形工艺性好，应用广泛。缺点是韧性较差、不耐寒、不耐热。 5.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)俗称有机玻璃具有良好的综合性能，尤其是光学性能非常好。缺点是硬度小、耐磨性及耐热性差、吸湿性大、易脆裂。 6.聚碳酸酯(PC) 透光率与有机玻璃相近，而机械性能要好得多，尤其是韧性较突出，抗蠕变性能也较好。缺点是制品易开裂。 7.聚酰胺(PA) 就是尼龙或锦纶，大多为乳白色热塑性塑料。其机械性能优越，在弹性模量、强度等方面较突出。抗震性较好，震动时发出的噪声低。 8.氯化聚醚(CPT)又称盼通塑料。常用于注射和挤出成形，是优良的耐腐蚀性材料。 9.聚苯醚(PPO)抗拉强度高、韧性好。主要通过注射和挤出成形，应用于机械、化工、医药、电器、电子及国防工业等尖端技术上面。 10.聚甲醛(POM)机械性能较好，在机电、汽车、仪表、精密仪器等方面常用来代替有色金属和合金。
汽车设计中常用塑料材料及其合理选择方法
汽车设计中常用塑料材料及其合理选择方法 一、高分子材料的主要特征介绍 热塑性塑料 热塑性塑料是指在特定的温度范围内，能反复加热软化和冷却硬化的材料。高聚物由长分子链组成。热塑性高聚物的分子链有线型的或支链的结构。用相对平均分子质量来表征和测定高聚物分子链的长度。分子量越大，固态高聚物的力学强度越好，黏流态高聚物的黏度更高。 聚合物的聚集态结构 表2-2是一些碳链聚合物和杂链聚合物的结构 聚合物内分子链与分子链之间的聚集状态，即聚集态结构，也是聚合物的主要结构参
数。按照分子间的排列状况，可以将固态聚合物的聚集态分为结晶态、无定形态（即非结晶态），结晶态是指线型的和支链型的大分子，能够在三维方向上规则整齐的排列形成晶体结构。具有结晶结构的，或者能形成结晶结构的聚合物称为结晶性聚合物。 与此相反，分子链排列呈无序状态，则定义为无定形态。凡是在任何条件下都不能结晶的称为无定形聚合物。在晶体形成过程中，可能有一部分大分子或大分子链段没有机会结晶，成为聚合物中的无定形部分。结晶部分在聚合物中所占的比例称为结晶度。即便在同一品种的聚合物也因有结构上的差异而影响结晶度。例如低密度聚乙烯，由于其具有较多的支链，使链的规整性收到破坏，因而结晶度低于线型的高密度聚乙烯。 结晶度和无定形态是两 种不同的聚集状态，因此，导 致性能上的较大差异也是必 然的。 由于分子链在较高温度 下有自由卷曲的倾向，当对其 施加外历时，分子链便会伸 展。许许多多伸展的链沿力的 作用方向进行有序的排列，就 形成了取向态，将已经形成取 向态的聚合物降低温度，使其 冻结，取向结构便会保留于制 品中。 取向态和结晶态都以高 分子的排列有序为特征，所不 同的是，结晶态是三维有序， 并且是在合适的外界条件下 自发生成的；而取向态只是一 维或二维有序。如果作用力来 自于一个方向，则分子链单向 取向。 塑料的物态 聚合物在不同的温度条 件下可处于三种物理状态，即 玻璃态、高弹态和黏流态。大 部分塑料以温室下的玻璃态为特征。所谓玻璃态是指塑料在这一状态下呈刚性，质硬如玻璃受外历时变形很小而且是可逆的。塑料在这一状态下作为刚性材料使用，是合乎逻辑的。
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： a、塑件壁厚应尽量均匀，避免太薄、太厚及壁厚突变，若塑件要求必须有壁厚变化，应采用渐变或圆弧过渡，否则会因引起收缩不均匀使塑件变形、影响塑件强度、影响注塑时流动性等成型工艺问题。 b、塑件壁厚一般在1—5mm范围内。而最常用的数值为2—3mm。 c、常用塑料塑件的最小壁厚及常用壁厚推荐值：(mm)
塑料件的设计要求及电镀要求
塑料件的设计要求 1、塑料的外观要求产品表面应平整、饱满、光滑、过渡自然，不得有碰、划伤以及缩孔等缺陷。产品厚度应均匀一致，无翘曲变形、飞边、毛刺、缺料、水丝、流痕、熔接痕及其它影响性能的注塑缺陷。毛边、浇口应全部清除、修整。产品色泽应均匀一致，表面无 明显色差。颜色为本色的制件应与原材料颜色基本一致且均匀。需配颜色的制件应符合色板要求。2、塑料件设计要点 、开模方向和分型线每个塑料产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保 证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯，减少拼缝线，延长模具寿命。 、脱模斜度适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于度。适当的脱模斜度可避免产品顶伤，深腔结构产品设计 时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位。 、产品壁厚各种塑料均有一定的壁厚范围，一般—4mm。当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。一般摩托车的塑料厚度为3土。壁厚 不均会引起表面缩印，引起气孔和熔接痕。 、加强筋，加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。应避免筋的集中，否则引起表面缩印。 加强筋的厚度一般为壁厚的1/3 —1/2。筋与筋之间的距离大于4倍壁厚。 筋的高度小于3倍壁厚。加强筋的单面斜度应大于。，以避免顶伤。 、圆角圆角一般取倍壁厚。圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂合理的圆角，还可以改善模具的加工 工艺，如型腔可直接用R刀铳加工，而避免低效率的电加工。 、孔的设计孔的形状应尽量简单，一般取圆形。孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽 芯。当孔的长径比（孔深/孔径）大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸计算。 盲孔的长径比一般不超过4。孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸。 、注塑模的抽芯机构及避免当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯机构。抽芯 机构能成型复杂产品结构，但易引起产品拼缝线、缩印等缺陷，并增加模具成本缩短模具寿命。设计时，无特殊要求尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方向。 、一体铰链利用PP料的韧性，可将铰链设计成和产品一体。作为铰链的薄膜尺寸应小于，且保持均匀。注塑一体铰链时，浇口只能设计在铰链的某一侧。 、嵌件在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔（轴），满足各种特殊需求。设置嵌件会增加产品成本。嵌件一般为铜，也可以是其它金属或 塑料件。嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如滚花、孔、折弯、压扁、 轴肩等。嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂。设计嵌件时，应充分考虑 其在模具中的定位方式（孔、销、磁性）。 、标识产品标识一般设置在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式。选择法向与开模 方向尽可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。 注塑件精度由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件的精度明显低于金属件， 应按标准 GB/T 14486《塑料模塑料件尺寸公差》选择适当的公差要求。 翻边、凹凸结构合理设置翻边和凹凸结构，可以增加塑料件的强度。合理设置翻边， 可以让塑料件的边光滑，满足外部凸出物的标准要求。塑料件外部与人体接触部位的R圆角应》2mm。 塑料件的焊接焊接的种类：热板焊、超声波焊、振动焊，如：后反射器的面板与地板之 间采用超声波焊接。采用焊接可提高联接强度。采用焊接可简化产品设计。不同材料
浅谈汽车塑料件的结构设计原则
浅谈汽车塑料件的结构设计原则 摘要现阶段，我国汽车产业发展迅速，塑料制品更为广泛的被应用于汽车的外形设计及内饰，塑料件的类型及结构趋于多元化。塑料在汽车领域的应用已渗透至汽车的整体性能，减少了汽车的自重量与燃料耗费。 关键词汽车；塑料件；结构设计；原则 前言 随着汽车工业向轻量化方向的发展，塑料在汽车上的用量日益增加，利用塑料质量轻、性能好、尺寸稳定、吸振、设计自由度大等特点，现代汽车用塑料结构件取得了长足的发展，并且是今后的重点发展方向之一，本文主要介绍了在实际的汽车塑料件产品开发中，塑料件常见结构设计原则。 1 汽车塑料化趋势 在同等大小的汽车零配件中，塑料产品比钢材在质量上普遍可减轻30%～40%，具有相当明显的轻量化优势。除此外，塑料材料还有设计空间大、制造成本低、功能广泛等优势。因此，在技术不断取得突破下，汽车塑料产品应用逐渐增多。从外装饰件到内装饰件，从功能件到结构件，甚至出现了全塑车身，塑料产品在汽车的覆盖范围越来越广，汽车塑料件行业迈向高速发展。与此同时，塑料制品在汽车中的用量，逐漸成为衡量一国汽车工业发展水平的标志之一。全球范围来看，德国、日本在汽车中使用的塑料制品量大幅领先其他国家。据统计，德国每辆汽车平均使用塑料制品近300kg，日本每辆汽车平均使用塑料为100kg。相比较而言，我国每辆汽车使用塑料制品最多的也仅有70kg，未来还有很大提升空间。从数据可以看出，即便汽车工业发达的德国，塑料制品的使用量仍较为有限。归咎其因，在于汽车塑化推广存在很大障碍。一方面，高强度及高性价比的材料供给存在难题。相比金属，塑料疲劳期更短，在高温或接触汽油时老化现象严重，同时在传力部位的应用强度不够。另外，在技术限制下，汽车塑料产品成本居高不下。另一方面，汽车塑化还面临着生产改造成本、回收等问题。换言之，在利益最大化考量下，汽车厂商对汽车塑料件认可度并不高。在技术不断突破、材料品质和工艺持续提升下，汽车塑料件存在的问题将逐步得以解决，并通过政府、车企、零部件供应商、材料生产商等多方努力，迈向大规模推广应用阶段，未来发展前景可期[1]。 2 汽车塑料件壁厚设计原则 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：