塑料件设计指导《PlasticDesignGuide》资料重点
塑胶件设计指南之简洁优美版
塑胶件设计指南之简洁优美版关注上方公众号“降本设计”，获取更多原创产品设计知识！均匀壁厚均匀壁厚，这是塑胶件设计最重要的原则。
避免壁厚急剧变化，保证平滑过渡。
局部过厚处掏空并使用加强筋补强局部过厚的区域会导致塑胶件发生缩水和翘曲等缺陷，需要进行掏空的设计，并使用加强筋补强。
避免尖角塑胶件的任意部位（分模线处除外）都需要避免尖角。
加强筋的设计加强筋常用于提高塑胶件的强度，其厚度一般在壁厚的0.5~0.7倍，加强筋厚度过厚会造成缩水，高度一般在壁厚的3倍以下。
脱模斜度在可能的情况下，设计至少2度的脱模斜度，特征高度越高，脱模斜度越大。
支柱当塑胶件需要使用螺纹连接时，推荐使用自攻螺丝，并在塑胶件上设计支柱。
不推荐螺牙注塑成型，这是因为直接成型的螺牙会在脱模时造成倒扣；也不推荐在塑胶件上直接攻牙，因为二次加工成本高。
螺纹嵌件当需要反复的拆卸时，可以使用螺纹嵌件。
螺纹嵌件可以通过热熔、超声波和模内注塑等方式加工。
卡扣紧固卡扣是最简单、最经济以及最快速的塑胶件紧固工艺。
干涉筋干涉筋是指塑胶件上的局部凸起特征，当其它零件例如轴承等装配到塑胶件之中时，干涉筋因为受力变形而把轴承卡紧。
干涉筋是轴、轴承类零件进行紧配合时常用的一种方法。
干涉量为0.25mm，干涉筋不必添加脱模斜度。
活铰链活铰链是塑胶件上较薄较有弹性的一部分，把一个塑胶件的两部分较硬实体连接为一个整体，并允许两部分实体绕着活动铰链旋转一定角度甚至180度以上。
倒扣尽量避免倒扣，倒扣会增加模具复杂度和模具成本。
强脱当塑料具有足够的弹性时，可以使用强脱。
强脱常用于加工杯盖中的螺纹。
避免对玻纤增强塑料使用强脱。
一般来说，PP、HDPE和PA可以承受直径大小5%的强脱。
滑块当塑胶件中存在倒扣时，由于美观或技术的原因，必须使用侧向的抽芯机构即滑块。
在塑胶件设计时，需要为滑块的运动提供预留空间；另外，滑块的运动方向应当与开模方向垂直，非垂直方向会使得模具复杂。
一些降本建议o避免倒扣。
塑胶设计指南
●第一章塑胶材料加工方式的选择塑料产品之好坏与材料选择及加工方式之迥异而有极大之关系。
对于任何欲制之塑品，其步骤为先决定何种材料能够达到其所须之物性，再来则为选择最适切与最经济的加工方式，最后则视产量之多寡而决定设备。
●1-1塑料材料之选择在大约探讨了塑料材料的基本物性，以下将做更深入的分析。
下面所列之各表乃是依据标准方法制成试片所测得之数据，与实际生产所制出的成品性质仍有相当大之差距，但做为不同等级材料性质之比较已足矣。
下表1-1为一般常见塑料机械性质之比较。
表1-2则为塑料拉伸强度之范围，表1-3为抗冲击强度之范围。
表1-4及表1-5，则为塑料之其它性质。
参考以上各表，即大约可知塑品用何种材料可达到其用途之所须性质要求。
一般而言加了玻纤后，可增加拉伸力、减少拉伸量、抗磨耗力降低、挠曲力增高、热变形温度增加、热膨胀降低及较不透明，而耐冲击力则不一定。
但是硬度（除非高填充）、电气性质、抗化学性及抗天候性则甚无影响。
表1-6则为一般材料之机械性质之定性趋势表。
若是依各种用途来分，所使用之塑料大概可列表如1-7所示。
●1-2塑料加工方式之选择塑料之加工方式五花八门，随着材料及成品而有极大之差异。
以下对一般常见的加工方式，作一番简介：1. 射出成形(injection molding)在所有之塑料加工成形方法上，射出成形最为被广泛使用。
其法为热塑性塑料或热固性塑料导入于射出成形机的加热筒中，俟其完全熔融后，藉由柱塞或螺杆之压力，产生热能及摩擦热能，将其注入于闭合模具之模穴中，固化后，再开启模具取出成品。
此种加工技术因材料、机械设计及制品要求而衍生出其它之方法，如预嵌入金属零件之插件成形、多色及混色的射出成形，结构发泡的射出成形、气体辅助射出成形(gas assisted injection molding)、共射出成形(coinjection)、射出中空成形及利用液态单体或液态预聚合物为原料之反应射出成形(RIM)等方法。
塑胶产品设计要点
产品设计要点1.1 常用材料及特性1.1.1 塑料分类塑料是指以高聚物（树脂）为主要成分，大多加有添加剂（如增强剂、填充剂、润滑剂、色料等等）、且在加工过程中能流动成形的一类高分子材料。
通常分以下两种：（1）热塑性塑料：在特定的温度范围内能反复加热熔融和冷却硬化的一类塑料。
如ABS、AS、PC、PP、PE、PS、POM等等。
（2）热固性塑料：在加热或其他条件作用下能固化成不熔、不溶性物料的一类塑料。
如酚醛塑料、环氧塑料、DAP塑料、氨基塑料等等。
本书所涉及的制品是热塑性塑料。
2．1．2塑料特性通常将塑料的使用性能、加工性能和技术性能统称为塑料的特性。
塑料的技术性能包括：物理性能、热性能、力学性能、电气性能和化学性能。
不同的塑料有不同的特性，在设计时用不同的方法。
见表2－1、2－2如在设计一产品时，产品所要求用的材料是PC透明料，根据PC塑料的特性及用途，在设计时注意：a、表面避免接痕b、装配位应分部在四周c、模具用高抛光性钢料等等表2－1 常用塑料使用性能1.2 塑胶制品常用设计工艺塑料件结构的工艺性，直接关系到其成形模具结构、类型、生产周期与成本。
只有符合模塑工艺要求的塑件设计，才能顺利成形，确保内在与外观质量，达到高效率的生产和低成本的目的。
塑件设计的工艺性，自然与其成形方法密切关联。
塑件的几何形状与成形方法、模具结构、能否顺利成形与脱模、以及与制品质量等均有密切关系。
塑件几何形状设计必须满足其成形工艺要求。
1.1.1避免侧孔与侧凹塑件的内外表面形状应设计得容易成形与脱模，以防止采用复杂得瓣合模和侧抽芯机构，因此塑件设计应尽量避免有侧孔与侧凹。
不是所有的设计都能制作生产出来或者容易生产出来的，应尽可能的了解产品的生产制作过程，避免设计与现实脱离，见表2－3若干典型示例。
表2－3 带有侧孔与侧凹的塑件设计示例2.2.2脱模斜度为了便于塑件从模腔顺利脱模或抽芯，塑件设计时必须考虑到内外壁面应有足量的脱模斜度。
塑胶产品结构设计重点
孔离边位或内壁边之要点 ：
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四、塑胶产品结构设计-洞孔 (Hole)
盲孔设计要点： 盲孔是靠模具上的镶针形成，而镶针的设计只能单边支撑在模具上，因此很容易 被溶融的塑料使其弯曲变形，造成盲孔出现椭圆的形状，所以镶针的长度不能过长。 盲孔深度最大是直径的3倍，考虑模具镶针强度要求直径最小0.8mm。 外观件上的各种凹槽，如雕刻文字等，要求棱线分明，导致过渡太急，易产生气
的刚性及强度有所不足时再适当地增加。
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二、塑胶产品结构设计-加强筋
加强筋被置於塑胶部件边缘的基本尺寸建议：
因肋骨在冷却时会在背面造 成凹痕(或色差)，对策可在加强 筋对应的後面，设置一些小肋 骨或凹槽，用那些肋骨和凹槽 可以作装饰用途而消除缩水的
缺陷。
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B. 最理想的壁厚分布是切面在任何一个地方都是均一的厚度。当因 功能上的需求以致壁厚有所改变时，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。
采用射出成型的生产方法时，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。
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三、塑胶产品结构设计-支柱 ( Boss )
对于外观件，当有螺丝柱子，需要进行缩水验证，依照上页图示意，塑胶壁厚 1.5 ，螺丝柱子外径3.4，验证结果 NG:(1.8-1.5)/1.5*100%=20% >8%。 外观面有可能会有缩水痕迹。
塑胶件的结构设计（提纲）
塑胶件的结构设计（提纲）结构，可以理解为由组成整体的各部分的搭配和安排；产品结构设计可以理解为，为产品设计一个物理的架构，使其能够把组成产品的各零部件组合在一起，并能实现一定的功能（如连接、承载、活动等）。
如果把单个零件拿出来讲的话，组成零件的各个特征，都认为是一种结构，为此，我们把零件的结构分为：功能结构、工艺结构、造型结构三种。
功能结构：是零件设计的核心，主要是指能实现具体功能的结构，如壁厚、加强筋、卡扣、止口、螺丝柱、圆角、孔洞、定位柱（孔）等。
工艺结构：零件在理想状态是不需要工艺结构的，但是由于实际生产制造的原因，必须设计一些利于零件能够顺利生产制造，或能降低零件缺陷产生的结构，如拔模斜度、火山口、美工线等，有时还包括一些搭桥结构，如螺丝柱根部斜顶结构。
造型结构：是指零件的外形，即零件的外观面的形态（指视觉），如平面、曲面、圆形、方型等，同时还包括些局部的特征形态，如渐消面、各类网孔等；还指零件的表面状态（指触觉），如光面、纹面等。
在之前文章有提到，本年度主要分享结构设计的知识多一些，以上就是需要介绍的主题提纲，即由功能结构、工艺介绍、造型结构组成的零件的结构设计。
需要声明的是，是以塑胶件的角度进行介绍，其他诸如压铸件，结构上虽与塑胶件有很大相似之处，但咱不做具体的分析介绍。
以上一些列的结构知识基本上囊括了一件塑胶零件的结构设计内容，（注意：特指结构，不包含CMF相关的内容）。
所以，大家可以随意拿出一件塑胶零件，仔细观察，零件的结构基本都可以从上面提到的三种结构分类找到具体的结构。
大家不要误解零件的结构就是产品的结构，实际上，产品的具体结构设计的内容不单单是零件的结构，还应包括零件之间的分配关系（即拆件）以及配合关系（即装配），这部分内容留到以后介绍，（注意：两个零件通过有些配合关系可视为一个零件，如双色件）。
可能有些小伙伴会问，这些内容太基础了，很多资料网上都有，甚至其他公众号都有相对应的介绍。
塑胶产品结构设计重点
塑胶产品结构设计重点一、材料选择塑胶产品的结构设计首先要考虑材料选择。
材料的选择直接关系到产品的性能、质量和成本，因此需要根据产品的具体要求和使用环境，选择适合的塑胶材料。
常见的塑胶材料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚酯（PET）等。
在选择材料时需要考虑产品的机械性能、耐热性、耐化学性、耐候性、电气性能、透明度等因素。
同时还需要考虑材料的加工性能，如流动性、热稳定性、收缩率等。
材料的选择不合理会导致产品性能不达标或加工工艺困难，因此需要在产品设计之前进行充分的材料筛选和试验。
二、结构设计塑胶产品结构设计主要包括外形设计和内部结构设计。
外形设计需要考虑产品的功能、美观和人机工程学等因素。
合理的外形设计可以提升产品的市场竞争力和用户体验。
内部结构设计需要考虑产品的强度、稳定性和装配性等因素。
合理的内部结构设计可以提高产品的性能和质量，减少生产和使用过程中的故障和损坏。
此外还需要考虑产品的可制造性和生产效率。
在进行结构设计时，需要采用CAD软件进行三维建模和仿真分析，以验证设计的可行性和优化设计。
三、模具设计塑胶产品的生产需要模具进行注塑成型。
模具设计是塑胶产品结构设计中非常重要的一部分，直接影响产品的质量和生产效率。
模具设计需要考虑产品的尺寸、形状和结构特点，选择合适的注塑工艺，确定模具的结构和加工工艺。
模具的设计要求高精度、高效率、长寿命和低成本，需要充分考虑模具的结构强度、冷却系统、顶出系统、塑胶流道等因素。
合理的模具设计可以提高产品的精度和表面质量，降低生产成本和生产周期。
四、加工工艺塑胶产品的加工工艺是塑胶产品结构设计的最后一步，直接影响产品的成型质量和效率。
常见的塑胶加工工艺有注塑成型、吹塑成型、挤出成型、压缩成型等。
在选择和优化加工工艺时，需要考虑产品的形状、尺寸、材料特性和生产要求等因素。
合理的加工工艺可以提高产品的质量和生产效率，降低生产成本和能耗。
塑胶件设计准则(一)
塑胶件设计准则(一)随着塑料工业的迅速发展，塑胶制品已经成为生产制造业中不可或缺的一部分。
然而，在进行塑胶件设计时需要考虑多方面的因素，这些因素决定了产品的使用寿命、质量和成本。
本文将介绍塑胶件设计准则，以帮助读者更好地了解如何进行塑胶件设计。
1.材料选择在设计塑胶制品时，首先需要选择适合的塑料材料。
不同的材料具有不同的特性，例如抗拉强度、刚度、耐热性等。
选择材料的时候，需要考虑产品的使用环境和工作要求，以确保最终产品符合需求。
2.几何设计几何设计是塑胶制品成功的关键之一。
正确地设计产品的弯曲角度、半径和厚度等等是至关重要的，因为它们直接影响产品的可靠性和稳定性。
产品的自洁能力、防裂性和其它特性也与几何设计相关。
3.融合融合是塑胶件设计中的另一个关键因素。
在生产过程中，需要考虑良好的融合，这将直接影响产品的质量和强度。
一般来说，在处理过程中要确保塑料的速度和温度是恰当的，使产品外观平滑、无瑕疵，并且强度更加均匀。
4.尺寸精度产品的尺寸精度对于高质量的产品制造非常重要。
在设计和生产过程中，必须严格控制尺寸精度。
如果精度过低，往往会影响产品的可靠性和性能。
5.模具设计加工模具的质量将直接影响成品的质量。
因此，在设计模具时，需要充分考虑产品的要求，并尽可能减少缺陷的可能性。
从模具材料的选择到处理方法的选定，都必须被考虑到。
综上所述，塑胶件设计准则是非常重要的，可以确保产品质量和性能。
设计师需要仔细考虑产品使用的工作条件，选择适合的材料，并采取正确的几何设计方法。
保证良好的融合、尺寸精度和模具设计，可以使塑料制品达到最高质量标准，从而满足用户的需求。
《塑料模设计指导》电子教案 塑料模设计指导3
多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且力求紧凑，并与浇口开设的 部位对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用直线对称排列，如图 3-3所示。
(3)模具结构形式的确定
从上面的分析可知，本模具设计为一模两腔，呈直线对称排列，根据塑 件结构形状，推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。浇注系统设计时 ，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此， 定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定 板、支撑板和脱模板。由以上综合分析可确定选用带脱模板的单分型面 注射模。
②吸湿性强。水的质量分数应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光 泽的塑件应要求长时间预热干燥。
③流动性中等。溢边料0. 04 mm左右。
④模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口的位置、进料形式。当 推出力过大或机械加工时塑件表面易呈现白色痕迹。
(3) AIDS的主要性能指标
其性能指标见表3-2
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第三章 注射模设计实例
• 3.1塑件成型工艺性分析 • 3.2拟定模具的结构形式 • 3.3浇注系统的设计 • 3.4成型零件的结构设计及计算 • 3.5模架的确定 • 3.6排气槽的设计 • 3.7脱模推出机构的设计 • 3.8冷却系统的设计 • 3.9导向与定位结构的设计 • 3.10总装图和零件图的绘制
(1)外形尺寸 该塑件壁厚为3 mm塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，适合 于注射成型，如图3-1所示。
(2)精度等级 每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按 实际公差进行计算。
(3)脱模斜度 ABS属无定型塑料，成型收缩率较小，参考表3-1选择该塑件上型芯 和凹模的统一模斜度为1°。
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Gate
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Gate Location & Shrinkage
Flow Steps
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Shrinkage & Warpage Glass reinforced materials
Gate
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Shrinkage & Warpage
Effect of Machine Settings on Shrinkage
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7
Gate Location & Shrinkage
Mineral Reinforced
Flow Direction
Gate
Transverse Direction
Mineral Resists Shrinkage More Uniformly in All Directions
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6
Gate Location & Shrinkage
Glass Reinforced
Flow Direction
Gate
Transverse Direction
Glass Fiber Resists Shrinkage in Direction of Alignment/Flow
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S in flow
S Thick S
Engineering Polymers / DuPont (Korea) Inc.
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Shrinkage & Warpage Unreinforced materials
Deformation trend
b
Байду номын сангаас
Shrinkage [%]
a
Transverse
In Flow
Gate
Flow Tranverse
4
Gate Location & Shrinkage
Flow Direction
Gate
Transverse Direction
Material Flow Affects Orientation
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Engineering Polymers / DuPont (Korea) Inc.
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Shrinkage & Warpage Case on a ‘plate + rib’ profile
b
a
Gate L
h w
Gate
Flow angle Isochrones
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1 1.5 2
3
4
Wall thickness [mm]
Shrinkage (S)
S Thin
S in flow
S Thick S
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15
Gate Location & Shrinkage
Bad Gate Location
Engineering Polymers / DuPont (Korea) Inc.
3
Gate Location & Strength
300 250 200
MPa
150 100
50 0
Tension
Compression
Tensile Strength ZYTEL 70G33 23 C, DAM
Engineering Polymers / DuPont (Korea) Inc.
8
Shrinkage & Warpage
Shrinkage Increases with Wall Thickness
Higher Shrinkage
Lower Shrinkage
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Shrinkage & Warpage Uneven Shrinkage
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Shrinkage & Warpage
Glass reinforced materials
Deformation trend
b
Shrinkage [%]
a
Transverse to flow
In flow
1 1.5 2
3
4
Wall thickness [mm]
Shrinkage (S)
S Thin
Design Concept
CAE
CAD
Engineering Polymers / DuPont (Korea) Inc.
2
Typical Wall Thickness
For Engineering Polymers
millimetric scale
3 0 1 2 4 5 6 7
General applications Special applications
Engineering Polymers / DuPont (Korea) Inc.
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Shrinkage & Warpage
Bad Flatness
Engineering Polymers / DuPont (Korea) Inc.
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Shrinkage & Warpage
Good Flatness
5
Gate Location & Shrinkage
Unreinforced
Flow Direction
Gate
Transverse Direction
Higher Shrinkage in Direction of Molecular Orientation/Flow
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Design Guidelines
Version 1.0
Nov . 24 . 2004
Technical Center / Engineering Polymers
DuPont (Korea) Inc.
Engineering Polymers / DuPont (Korea) Inc.
1
Design Flow