壁厚与加强筋的关系
2-加强筋设计规范
PTC013加强筋设计规范（设计流程节点规范）一.加强筋应用概述为了确保塑件的强度和刚性，又不致使塑件的壁厚过厚，可以在塑件的适当部位设置加强筋，以避免塑件的变形。
加强筋还起到对装配中元器件的定位，相互配合的部件的对齐，机构的止位和导向的作用，另外，加强筋还可充当内部流道，改善塑件成型过程中塑料流动的情况，有助模腔充填。
二. 加强筋的设计要点1. 厚度一般情况下，加强筋大端厚度A应不大于壁厚的1/2，以免引起收缩；筋小端厚度B，PP材料应不小于0.9mm，其他ABS/PS等材料应不小于1.0mm。
筋截面如图2-1所示。
T－顶面壁厚A－筋大端厚度，A≤1/2TB－筋小端厚度C－脱模斜度H－筋的高度图2-1增加强度的办法是增加筋的数量，而不是增加筋的厚度。
在必须采用较深的加强筋,造成筋大端厚度较厚时，应考虑采取防缩结构，如盘座内壁挂线钩（图2-2所示），或者将容易形成缩痕的部位设计成花纹，来遮盖缩痕。
图2-2下表是常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值：常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值说明：1、此表为常见家电塑料制品壁厚及筋厚的参考数值，不包括手机、遥控器等精密制品。
非常规制品的侧壁及加强筋大小端尺寸还需另行讨论；2、表中给出的透明制品的加强筋的大端数值指的是没有强度要求的透明件的大端尺寸。
对于有强度要求的透明制品，加强筋的大端尺寸可以设计到与基本壁厚等值，但筋的小端不能小于上表中给出的数值。
2. 高度筋高度应不大于顶面壁厚的3倍，如图2-1中尺寸H≤3T。
在满足设计要求的情况下，加强筋高度应尽可能小。
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。
为保证塑件基本平整，加强筋的端面不应与塑件的支撑面相平，应低于支撑面不小于0.5mm，如图2-3所示：图2-3对于有阶梯的面，在设计加强筋时，应着重考虑筋的位置和高度。
如图2-4所示的筋位设计不合理，要保证筋位端面到各支撑面的高度尽量相等。
改进方案，可以把筋位的拱形口左移或把拱形口高度抬高。
壁厚与加强筋的关系
1•引言塑料与钢铁、水泥、木材并称为四大工程材料P随着科学技术的进步，塑料的应用也愈加广泛。
从事机械设计的工程技术人员应具有肯定的塑料构件的设计学问。
笔者总结了注塑成型塑料件结构设计的若干要点，这对设计相关产品有借签作用。
2∙结构设计要点2.1壁厚合理从成型质量的角度来看，塑料件的壁厚过大，在成型的过程中简单产生凹陷、缩孔等缺陷;壁厚太小，则会造成进胶困难，不易布满型腔而造成缺料。
塑料件的壁厚应尽可能匀称，可实行缓和的形式过渡，也可采纳局部挖空的结构，使壁厚变的匀称，避开成型过程中产生翘曲变形等缺陷。
2.2加强筋结构的设计原则在塑料件上设置加强筋，可提高塑料件的强度和刚度，防止塑料件的翘曲变形。
选择恰当的加强筋位置可改善塑料融体的流淌性。
加强筋的尺寸一般遵循以下原则:①筋的壁厚一般为主体厚度t的0.4倍，最大不超过0.6倍;②筋之间的间距大于43筋的高度低于3t;③螺钉柱的加强筋至少低于柱子表面1.0mm;④加强筋应低于零件表面或分型面至少1.0mm。
多条加强筋相交，要留意相交带来的局部材料积累问题。
其改进方法是:①将加强筋错位;②加强筋交叉部位设计成空心结构。
瘦长的加强筋，如受力，应尽量使其承受拉力，避开承受过大的压力。
由于塑料材料的弹性模量很低，简单消失失稳问题。
这与我们在进行金属铸件设计时所遵循的优先受压原则相反，需要特殊留意。
2.3避开应力集中塑料件的结构设计要特殊留意避开尖锐棱角的产生。
棱角处几何外形的过渡不连续，此处会产生应力集中现象，从而会产生裂纹。
塑料材料的强度通常很低，应力集中的地方更易损坏。
避开应力集中主要的措施是改善构件的尖锐棱角部位的结构形式。
例如，在尖角部位增加倒角、倒圆角或以平缓的过渡段代替。
当因构件功能的需要而不行直接增加倒角、倒圆角时，可通过在尖角处减小局部结构强度，向内掏出圆角的方法降低应力集中，参照图1所示直线导轨的改进设计方案。
塑料螺纹的牙形应优先采纳圆形和梯形，避开三角形、矩形，这样可以减低缺口效应，提高螺纹的承载力量。
塑胶产品结构设计基本规则
塑胶产品结构设计基本规则设计基本规则壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其它零件的支撑、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〔低于0.01mm/mm时，产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高于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于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后出现收缩痕。
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。
模具设计技巧--加强筋
模具设计技巧——加强筋为了克服壁厚大可能引起的问题，加强筋使用是一种可减少壁厚并能增加刚性的有效方法。
一般来说，部件的刚性可用以下方法增强▪增加壁厚；▪增大弹性模量（如加大增强纤维的含量）；▪设计中考虑。
如果设计用的材料不能满足所需刚性，则应选择具有更大弹性模量的材料。
简单的方法是增加塑料中增强纤维的含量。
但是，在特定壁厚下，这种方法仅能使刚性呈线性增长。
更有效的方法是使用经过优化设计的。
由于惯性力矩增大，部件的刚性便会增大。
在优化尺寸时，不但要考虑工程设计应当考虑的问题，还应考虑与生产和外观有关的技术问题。
优化的尺寸大的惯性力矩可以很容易地通过设置又厚又高的加强筋来实现。
但是对热塑性工程塑料，这种方法常会产生制品表面凹痕、内部空洞和翘曲等问题。
而且如果高度过高，在负荷下结构将有可能膨胀。
出于这种考虑，必须在合理比例内选择尺寸（见图1）。
图1为确保制品容易顶出，必须设计一个适当的脱模锥度（见图2）。
图2防止材料堆积对于表面要求非常高的组件如汽车轮盖，尺寸是非常重要的。
正确的设计可以减少组件形成表面凹痕的可能，以提高组件的质量。
底部的材料积聚在图1所示的圆中。
这个圆的大小与尺寸相关，应该越小越好，这样才能减小或避免凹痕。
如果圆太大，可能会形成内部空洞，制品的机械性能将会非常差。
减少底部的应力如果给一个组件予以负载，则底部可能会产生应力。
在这一部位如果没有圆弧，可能会产生非常高的应力集中（见图3），通常会导致组件的断裂和报废。
补救措施是建立一个半径足够大的圆弧（图1），使肋底部建立更好的应力分布。
图3但如果圆弧半径太大，也会增大上文提及的圆的直径(图1)，而导致上文已经提及的问题。
图4在塑料设计中，十字结构是最好的，因为它能应付许多不同的负荷排列变化（图4）。
正确设计可承受预期应力的十字结构，可以确保整个制品上的应力均匀分布。
在十字交叉处形成的节点（图5）代表材料的积聚，但可以将节点中心挖空,以防止产生问题。
注塑件加强筋高度与壁厚比例
注塑件加强筋高度与壁厚比例
在注塑件设计中，加强筋是用来提高件的刚性和强度的一种常见手段。
加强筋的高度
与壁厚的比例是决定其效果的重要因素，下面是一份关于注塑件加强筋高度与壁厚比例的
制作指南。
1. 加强筋的作用
加强筋可以有效地提高注塑件的刚性和抗拉强度，使得件在使用过程中更加稳固和耐用。
它可以在面临外部力量时避免件的变形或破裂。
2. 高度与壁厚比例的选择
加强筋的高度与壁厚比例通常在设计过程中根据注塑件的具体用途来确定。
一般来说，加强筋的高度应该大于或等于壁厚的一半。
这样可以确保加强筋能够有效地提供支撑和刚性，同时又不会在注塑过程中引起过多的应力集中。
3. 部件尺寸和结构考虑
在确定加强筋高度与壁厚比例时，还需要考虑注塑件的整体尺寸和结构。
较大的件可
能需要更高的加强筋和更大的壁厚来保持足够的强度。
而较小的件可能可以使用较小的加
强筋和壁厚。
4. 材料选择
加强筋的高度与壁厚比例也与所选用的塑料材料有关。
不同的材料具有不同的力学性
能和加工特性。
在选择加强筋的高度与壁厚比例时，务必考虑材料的强度和可加工性，以
确保加强筋能够正确地实现其设计目的。
注塑件加强筋的高度与壁厚比例是一个相互关联且需要综合考虑的问题。
通过合理的
设计和选择，可以实现注塑件的效果最优化，提高其刚性和强度，并在实际应用中发挥更
好的作用。
塑料件设计准则
2024/5/12
目录
一． 壁厚均匀原则 二． 加强筋设计原则 三． 倒角原则 四． 拔模原则 五． 形状和结构的简化 六． 避免应力集中 七． 加强刚度的设计 八． 抗变形设计
一．壁厚均匀原则
• 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。
壳体/盒状体 一般≥1.5°；
皮纹面
细皮纹≥3.5° 粗皮纹≥5°
注：皮纹区域在设计数模前必须定义，由客户定义或我们定义客户确认，皮纹状态为客户输入，且必须输入
如出现客户未定义，皮纹面按5°执行，并与客户报警。
四 . 拔模原则
拔模角设计参考 塑胶产品在设计上通常会为了能够轻易的使产品由模具脱离出来而需要在边缘的内侧和外侧各设有一个倾斜角”出模角〔。 若然产品附有垂直外壁并且与开模方向相同的话，则模具在塑料成型後需要很大的开模力才能打开，而且，在模具开启後， 产品脱离模具的过程亦相信十分困难。要是该产品在产品设计的过程上已预留出模角及所有接触产品的模具零件在加工过程 当中经过高度抛光的话，脱模就变成轻而易举的事情。因此，出模角的考虑在产品设计的过程是不可或缺的 因注塑件冷却收缩後多附在凸模上，为了使产品壁厚平均及防止产品在开模後附在较热的凹模上，出模角对应於凹模及凸模 是应该相等的。不过，在特殊情况下若然要求产品於开模後附在凹模的话，可将相接凹模部份的出模角尽量减少，或刻意在 凹模加上适量的倒扣位。 出模角的大小是没有一定的准则，多数是凭经验和依照产品的深度来决定。此外，成型的方式，壁厚和塑料的选择也在考虑 之列。一般来说，高度抛光的外壁可使用1/8度或1/4度的出模角。深入或附有织纹的产品要求出模角作相应的增加，习惯上 每0.025mm深的织纹，便需要额外1度的出模角。
压铸件设计规范标准
一、 壁厚
压铸件的壁厚对铸件质量有很大的影响。以铝合金为例， 薄壁比厚壁具有更高的强度和良好的致密性。因此，在保 证铸件有足够的强度和刚性的条件下，应尽可能减少其壁 厚，并保持壁厚均匀一致。
铸件壁太薄时，使金属熔接不好，影响铸件的强度，同时 给成型带来困难；壁厚过大或严重不均匀则易产生缩瘪及 裂纹。随着壁厚的增加，铸件内部气孔、缩松等缺陷也随 之增多，同样降低铸件的强度。
α
β
锌合金
0°10′ 0°15′ 0°15′ 0°45′
铝、镁合金 0°15′ 0°30′ 0°30′
1°
铜合金
0°30′ 0°45′
1°
1°30′
说明：①、由此斜度而引起的铸件尺寸偏差，不计入尺寸公差值内。 ②、表中数值仅适用型腔深度或型芯高度≤50mm，表面粗糙度在Ra0.1，大端 与小端尺寸的单面差的最小值为0.03mm。当深度或高度＞50mm，或表面 粗糙 度超过Ra0.1时，则脱模斜度可适当增加。
条件,铸孔到铸件边缘应保
持一定的壁厚，见图2。
图2
b≥(1/4～1/3)t
当t＜4.5时，b≥1.5mm
五、压铸件上的长方形孔和槽
压铸件上的长方形孔和槽的设计推荐按表7 采用。
表7 长方形孔和槽（mm）
合金类别
最小宽度b 最大深度H
厚度h
铅锡合金
0.8 ≈10 ≈10
锌合金
0.8 ≈12 ≈12
我司现采用的脱模斜度一般取1.5°。
三、加强筋
加强筋的设置可以增加零件的强度和刚性，同时 改善了压铸的工艺性。 但须注意：
① 分布要均匀对称； ② 与铸件连接的根部要有圆角； ③ 避免多筋交叉； ④ 筋宽不应超过其相连的壁的厚度。当壁厚小 于 1.5mm时，不宜采用加强筋； ⑤ 加强筋的脱模斜度应大于铸件内腔所允许的 铸造斜度。
壁厚
壁厚我的一点看法：1.壁厚太厚容易浪费材料，增加成本，更重要的是延长冷却和固化时间，容易产生凹陷，缩孔，夹心等质量上的缺陷。
，所以应该均匀，壁与壁连接处的薄厚不应该相差太大，并且应尽量用圆弧连接，否则容易开列。
一般是1~5MM，小件为1.5~2.5，大件为3~10`MM2.加强筋高度通常塑件为壁厚的3倍左右，并有2~5度的脱模斜度，与塑件壁的连接出及端部，应用圆弧连接。
防止应力集中。
，加强筋的厚度应为塑件壁厚的1/2，如果太大，容易产生瘪凹。
如果要设置多个加强筋，则分布应错开，防止破裂厚度基本上取决于结构强度需要以及跌落实验高度。
如果自身的强度不足，又如何能支撑起部品呢。
举例说电视机前框没有足够强度就无法在安装了显像管之后在流水线上移动。
但这厚度又多依靠经验值。
我做过CRT显示器壁厚3mm . 什么材料？absPDA，手机，1.2MM，PC+ABS。
我先来一个失败的实例，如图，这是一个控制器的面板，最终的成品是8个叠成在一个机箱中（图中的结构部分从略）。
因为这是我的第一个产品设计，啥经验也没有，反复校核后开模，首样出来也没有发现问题，但是整机一装配，麻烦就来了－－控制器与控制器之间居然有3mm左右的间隙存在！难看得要命，简直就是废品。
你们可以想象我当时寒风瑟瑟的样子了。
原因其实在简单不过，我的拔模斜度设大了，为2度，这样底部和上部因斜度相差就是0.7mm，双边1.4mm，而模具厂缩水考虑不足，尺寸比图面尺寸又单边少0.2mm，双边是0.4mm，这样塑胶件本身就造成了1.8mm的间隙，加上机箱本身设计间距1mm，2.8mm的大空隙就这么出来了！教训：设定拔模斜度之前不仅仅要考虑注塑工艺要求，也一定要考虑到由此而产生的其它不良“后遗症”。
敢于把自己失败的教训与人分享，不简单。
而且从失败中学习也是最快最有效的，加分。
选择材料的考虑因素任何一件工业产品在设计的早期过程中，一定牵涉考虑选择成形物料。
因为在产品生产时、装配时、和完成的时间，物料有着相互影响的关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1·引言
塑料与钢铁、水泥、木材并称为四大工程材料。
随着科学技术的进步，塑料的应用也愈加广泛。
从事机械设计的工程技术人员应具有一定的塑料构件的设计知识。
笔者总结了注塑成型塑料件结构设计的若干要点，这对设计相关产品有借签作用。
2·结构设计要点
2.1壁厚合理
从成型质量的角度来看，塑料件的壁厚过大，在成型的过程中容易产生凹陷、缩孔等缺陷;壁厚太小，则会造成进胶困难，不易充满型腔而造成缺料。
塑料件的壁厚应尽可能均匀，可采取缓和的形式过渡，也可采用局部挖空的结构，使壁厚变的均匀，避免成型过程中产生翘曲变形等缺陷。
2.2加强筋结构的设计原则
在塑料件上设置加强筋，可提高塑料件的强度和刚度，防止塑料件的翘曲变形。
选择恰当的加强筋位置可改善塑料融体的流动性。
加强筋的尺寸一般遵循以下原则:①筋的壁厚一般为主体厚度t的0.4倍，最大不超过
0.6倍;②筋之间的间距大于4t，筋的高度低于3t; ③螺钉柱的加强筋至少低于柱子表面
1.0mm;④加强筋应低于零件表面或分型面至少1.0mm。
多条加强筋相交，要注意相交带来的局部材料堆积问题。
其改进方法是:①将加强筋错位;②加强筋交叉部位设计成空心结构。
细长的加强筋，如受力，应尽量使其承受拉力，避免承受过大的压力。
因为塑料材料的弹性模量很低，容易出现失稳问题。
这与我们在进行金属铸件设计时所遵循的优先受压原则相反，需要特别注意。
2.3避免应力集中
塑料件的结构设计要特别注意避免尖锐棱角的产生。
棱角处几何形状的过渡不连续，此处会产生应力集中现象，从而会产生裂纹。
塑料材料的强度通常很低，应力集中的地方更易损坏。
避免应力集中主要的措施是改善构件的尖锐棱角部位的结构形式。
例如，在尖角部位增加倒角、倒圆角或以平缓的过渡段代替。
当因构件功能的需要而不可直接增加倒角、倒圆角时，可通过在尖角处减小局部结构强度，向内掏出圆角的办法降低应力集中，参照图1所示直线导轨的改进设计方案。
塑料螺纹的牙形应优先采用圆形和梯形，避免三角形、矩形，这样可以减低缺口效应，提高螺纹的承载能力。
2.4设计合适的拔模斜度
拔模斜度也叫脱模斜度，主要是为了避免塑料件在脱模时由于冷却收缩而对模具产生粘附、摩擦，从而导致其损伤变形，而在塑料件的脱模方向设置的有利于脱模的角度。