塑料件结构设计基本原则
塑料产品结构设计注意事项

塑料产品结构设计注意事项1、塑料产品开发的结构设计原则⑴、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。
⑵、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。
⑶、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。
⑷、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。
⑸、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构,所谓模块化设计。
⑹、能通用/公用的,尽量使用已有的零件,不新开模具。
⑺、兼顾成本。
2、材料的选取⑴、ABS:高流动性,便宜,适用于对强度要求不太高的部件(不直接受冲击,不承受可靠性测试中结构耐久性的部件),如内部支撑架(键板支架、LCD支架)等。
还有就是普遍用在电镀的部件上(如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等)。
目前常用奇美PA-757、PA-777D等。
⑵、PC+ABS:流动性好,强度不错,价格适中。
适用于作高刚性、高冲击韧性的制件,如框架、壳体等。
常用材料代号:拜尔T85、T65。
⑶、PC:高强度,价格贵,流动性不好。
适用于对强度要求较高的外壳、按键、传动机架、镜片等。
常用材料代号如:帝人L1250Y、PC2405、PC2605。
⑷、POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。
常用于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等,常用材料代号如:M90-44。
⑸、PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。
常用于齿轮、滑轮等。
受冲击力较大的关键齿轮,需添加填充物。
材料代号如:CM3003G-30。
⑹、PMMA有极好的透光性,在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光,室外十年仍有89%,紫外线达78.5%。
机械强度较高,有一定的耐寒性、耐腐蚀,绝缘性能良好,尺寸稳定,易于成型,质较脆,常用于有一定强度要求的透明结构件,如镜片、遥控窗、导光件等。
塑料件结构设计基本原则(二)

塑料件结构设计基本原则(二)一,塑料件上的嵌件设计塑料件上的嵌件是指在模具注塑时将其它材料的零件植入到塑料产品中,如嵌入螺丝,螺母,导电铜片等。
其主要作用就是提高塑料件的机械强度和耐磨性,想一想也知道,塑料螺丝螺母肯定没有金素螺丝螺母的机械性能高,也没有金素螺母的尺寸精度高。
1,嵌件对尺寸精度要求很高。
2,嵌件的强度要足够高,因为注塑时压力大。
3,嵌件要与塑料件结合紧密,不能出现滚动,松动,如在圆柱形嵌件表面滚花操作就可增加接触强度。
4,嵌件的形状最好是圆柱形,这样会方便在模具中定位。
5,嵌件尺寸不宜过大,厚度不宜过薄,防止注塑时被破坏。
6,包裹在金素嵌件周围的塑料厚度设计参考(单位mm):D <4 4~8 8~12 12~16A 1.5 2.0 3.0 4.0B 1 1.5 2.0 2.5二,塑料件的自攻牙螺丝螺丝是机械行业必须用到的,种类很多,标准也很多,常用螺丝分为:机械螺丝、自攻螺丝、木工螺丝、水泥墙螺丝,(前两者最常用)我们下面讲的就是自攻牙螺丝。
自攻牙螺丝多用在塑料件、软金属、木制品当中,主要起连接固定作用。
1,自攻牙螺丝的分类(1),按头型分:圆头、沉头、圆头加垫圈、六角头、圆柱头、半圆头、半沉头等。
我们平时接触最多的是圆头、平头和六角螺丝。
(还一个盘头,跟圆头差不多少,我把它们看成一样的,懒得去纠结。
)(2),按槽型分:十字形、内六角形、一字型、梅花形、菊花形、三角形、四方形等。
平时用到最多的是十字、内六角、一字型螺丝。
(3),按牙尾型分:平尾、间尾、平尾开口、间尾开口等。
用到最多的是平尾和间尾。
(4),自攻牙的命名:举例说明,PB3.0mm*5.0mm,是圆头平尾,外径3mm,长度5.0mm的自攻牙螺丝。
PWB3.0mm*5.0mm,是指圆头带垫圈平尾的。
PA3.0mm*5.0mm,是圆头尖尾的。
KB3.0mm*5.0mm,是沉头平尾的。
PAT3.0mm*5.0mm,是圆头尖尾开口的。
塑胶结构一般设计原则

1.2 塑胶结构一般优化设计原则加强筋的拔模角一般取0.25---2度.,塑件表面有皮纹或是结构复杂的应加大拔模角.可达到2度.倒圆角的一般原则, 圆角半径大小外R取2倍的壁厚, 内R取0.5—1倍壁厚.塑件加强筋的设计,基本厚度等于0.5倍壁,高度小于等于3倍壁厚,圆角大于等于0.25—0.4倍壁厚,拔模角大于等于0.5度,间距大于2倍的壁厚. 加强筋应布置在塑件受力较大之处,以改善塑件的强度.加强筋应对称分布,避免塑件局部集中.同时加强筋应尽可能设计得矮一些.胶件壁厚尽量均匀,小型玩具塑胶壁厚一般在1MM---2MM之间,最薄不能超过0.8mm以上,否则会造成出模困难.合金(一般指锌合金)壁厚要控制在0.8mm以上,对由于出模而必须加厚的部位也要尽量减少厚度,以节约原料.圆丝筒,六角经线筒配胶柱,一般胶柱直经应大于丝筒孔经0.1mm铁轴配胶孔的设计,铁轴应大于相配的孔0.15---0.2mm.小型玩具一般采用自攻螺丝孔定位.孔径按照受力大小的原则比选用螺丝直径小0.3mm.---0.7mm,其中ABS材料孔径选用0.3mm—0.5mm, pp材料或PE材料孔径选用0.4mm—0.7mm. 孔上端要有一沉孔,高度要确保使螺丝头不外露.一般超声线为60度,高约0.3mm.玩具中常用塑胶材料物理特性及识别方法ABS PE AS透明力胶 POM赛钢 LDPE花料 PP百折胶 PVC软质 PC防弹胶 PA尼龙 PMMA亚加力缩水(千分子) 5 15—17 16 2燃烧气味辛辣甲醛刺激味煤油柴油盐酸黑烟焦毛发花果臭味模具温度 50--80 60--70 90----120 80--90 30---60 90------110 40--60密度 1.0031.007 0.94-0.96 0. 9注塑的缺陷及其可能产生原因分析1/制品不足的缺陷.1料筒`喷嘴及模具温度偏低. 2.加料量不够. 3料筒剩料不多. 4注射压力过低. 5注射速度过慢. 6浇道或浇口过小,浇口数目不够,位置不当. 7模腔排气不良. 8注射时间过短. 9浇注系统性差. 10材料流动性差2/制品溢边的缺陷1料筒`喷嘴及模具温度太高. 2注射压力太大,锁模力不足 3模具密度封不严,有杂质或模板弯曲变形. 4模腔排气不良. 5材料流动性太大. 6加料量太多.3/制品有气泡的缺陷1塑料干燥不良,含有水份或挥发性氯体. 2塑料有分解 3注射速度太快. 4注射压力太小.5模温太低,充模不完全. 6模具排气不良. 7从加料端进入有空气.4/制品凹陷(缩水)的缺陷1加料量不足 2料温太高 3制品壁厚薄相差大 4注射保压时间太短. 5注射压力不够.6注射速度太快 7浇口位置不当.5/熔接痕的缺陷1料温太低,塑料流动性差. 2注塑压力太小. 3注射速度太慢. 4模温太低 5模腔排气不良 6材料受到污染.6/制品表面有银丝及波纹(料花)的缺陷1原料含有水份及挥发物. 2料温太高或太低 3注射压力太低. 4浇道或浇口尺寸太大 5嵌件未预热或温度太低. 6制品应力太大7/制品表面有黑点及条纹的缺陷1塑料有分解. 2螺杆转动速度太快,背后压太高 3塑料碎屑卡入柱塞和料筒间 4喷嘴与主浇道口吻合不好,产生积料. 5模具排气不良. 6原料污染或混进杂质 7塑料颗粒大小不均匀.8/制品翘曲变形的缺陷模具温度太高,冷却时间不够. 2制品厚薄悬殊. 3浇口位置不当,数量不多. 4顶出位置不当,受力不均. 3塑料大分子定向作用太大9/制品尺寸不稳定的缺陷1加料量不稳 2材料颗粒大小不匀,新旧料混合比例不当. 3料筒各喷嘴温度太高. 4注射压力太低 3充模保压时间太低. 4浇口`浇道尺寸不均. 5模温不均 6模具设计尺寸不准确. 7脱模杆变形磨损. 8注射机的电气,液压系统不稳定.10/制品粘模的缺陷1注射压力太高,注塑时间太长. 2模具温度太高 3浇口尺寸太大和位置不当. 4模腔光洁度不够. 5顶出位置,结构不合理11主浇道粘模的缺陷1料温太高 2冷却时间太短,主浇道料尚未凝固. 3喷嘴温度太低 4主注浇无冷料穴. 5主浇道光洁度差. 6喷嘴道孔径大于主浇道直径. 7喷嘴道衬套弧度与喷嘴弧度不吻合. 6主浇道斜度不够.12.制品内部冷却或局部凝结的缺陷塑化不均 2模温不低 3料内混入杂质或不同牌号的原料(材料). 4喷嘴温度太低 5无主要或分流道冷料穴. 6制品重量和注射量接近,而成型时间太短.13/制品分层`脱皮的缺陷1不同塑料混杂. 2同一种塑料不同级别相混. 3塑化不均匀. 4原料污染或混入异物.14制品褪色的缺陷1塑化污染或干燥不够. 2螺杆转动速度太大,背压太高. 3注射压力太大,背压太高.4注射保压时间太长. 5料筒温度过高,致使着色剂或添加剂分解. 6浇道` 浇道口尺寸不合适. 7模具排气不良.15制品强度下降的缺陷1塑料分解 2成形温度太低. 3熔接不良 4塑料潮湿 5塑料混入杂质. 6制品设计不当,有锐口缺口. 6围绕金属,嵌件周围的塑料厚度不够. 7模具温度太低. 8塑料回料次数太多.1.5 工程名称解EP ----------试办(首次试模胶件的办)FEP ------- 最后试办(最后进行功能安全测试的办)PP------------ 生产试办(小批量生产办)PS------------ 正式生产试办PA------------ 定期生产试办REV---------- 改良试办AOD----------- 暂收办PMC------------ 生产,物料控制QA-------------- 产品品质保证QC---------------- 产品品质检查办---------------- 香港企业对开发产品的统称啤--------------- 广东话对注塑的叫法顶白------------- 广东话对塑料缩水的叫法1.6 玩具安全规范 ISO---美国 ASTM----美国 EN----欧洲标准电脑锣刀具分类:1公制(MM)直径0.5, 1, 1.5, 2. 5, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 , 16, 20, 25 , 30, 32 , 直径 402英制(1英制=8英分,1英分=3.175mm直径1/4(6.35mm),直径1/2(12.7mm), 直径1/8(3.175mm), 直径3/16(4.7625mm), 直径5/16(7.9375mm), 直径3/8(9.525mm), 直径5/8(15.875mm), 直径3/4(19.05mm)。
塑料产品结构设计准则

塑料产品结构设计准则塑料产品的结构设计是指在满足使用功能和外观要求的基础上,合理确定塑料产品的形状、尺寸、材料、加工工艺等方面的设计要求。
塑料产品结构的设计准则主要有以下几个方面:1.合理确定产品形状和尺寸。
塑料产品的形状和尺寸直接关系到塑料材料的使用性能和加工工艺,应根据产品的使用功能和外观要求,选择合适的形状和尺寸。
一般来说,塑料产品的结构设计应尽量简化,避免过多的棱角和壁厚变化;同时,应考虑产品的结构强度,保证产品的使用寿命和安全性。
2.合理选择塑料材料。
不同的塑料材料具有不同的特性,适用于不同的产品。
在选择塑料材料时,应考虑产品的使用环境和使用功能,选择具有耐热性、耐寒性、耐腐蚀性等特点的塑料材料。
同时还要考虑材料的成本和可加工性,以便满足产品的经济性和加工工艺要求。
3.合理确定产品的结构连结方式。
塑料产品的结构连结方式主要有焊接、胶接、机械连接等。
在进行结构连结时,应根据产品的使用要求和结构特点,选择合适的连结方式。
同时要保证连接的牢固性和稳定性,以保证产品在使用过程中不会断裂或松动。
4.合理设计产品的壁厚和结构加强。
塑料产品的壁厚直接关系到产品的结构强度和外观美观。
一般来说,塑料产品的壁厚应保证足够的结构强度,并避免过厚或过薄造成的问题。
另外,还应考虑在关键部位加强结构,通过合理的结构设计和加强措施,提高产品的抗冲击性和承载能力。
5.合理选择产品的表面处理方式。
塑料产品的表面处理可以改善产品的外观质量和使用寿命。
常见的表面处理方式包括喷漆、涂层、电镀等。
在选择表面处理方式时,应根据产品的使用要求和外观要求,选择合适的表面处理方式,并保证表面处理层的附着力和耐磨性。
6.合理选型和设计模具。
塑料产品的生产通常需要使用模具进行注塑成型。
在选型和设计模具时,应根据产品的结构和尺寸要求,选择合适的模具,并合理设计模具的结构和工艺参数,以满足产品的成型要求和生产效率。
总之,塑料产品的结构设计准则主要包括确定产品形状和尺寸、选择合适的塑料材料、合理确定产品的结构连结方式、设计合理的壁厚和结构加强、选择合适的表面处理方式以及合理选型和设计模具等方面。
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。
设计塑料结构件的基本知识

设计塑料结构件的基本知识1设计塑料结构件应遵循以下基本原则:①塑料结构件应满足成型工艺的基本要求,有利于塑料件成型和脱模;②在保证使用性能的前提下,力求塑件设计合理,壁厚均匀,经济实用,满足各项技术指标;③结构简单,紧凑,有可靠的基准面,以便于模具制造;④造型美观,大方,注重手感和使用方便性。
2塑料结构件的质量要求⑴塑件尺寸精度塑件的尺寸精度是衡量塑件成型质量的首要指标,但塑件是在热状态下注射成型的,塑件的尺寸精度除受模具的制造误差影响外,主要还是受到塑料收缩的影响。
而塑料收缩大小还受到以下几个因素的影响。
①不同品牌的塑料其收缩率是各不相同的,而同一品牌的塑料也因生产厂家,生产批量以及所含水分与挥发物等的差异,都会使收缩率有所不同。
②在成型过程中,注射压力,时间及温度等注射成型条件的变化,也直接影响其收缩率,如注射压力高时,塑件的收缩率就小等。
③塑件的壁厚,几何形状等也会影响成型收缩率,如壁薄的塑件收缩小等。
④模具结构,如浇口尺寸大时,收缩小;料流方向平行,则收缩大,这些因素都直接影响着塑件的收缩率。
⑵塑件的表面质量塑件的质量除了尺寸精度外,还有塑件表面质量。
塑件表面质量包括以下几个方面:缺料,斑点,条纹,起泡,凹痕,熔接痕,色泽以及表面光泽性和表面粗糙度等,前面几项在注射过程中避免。
塑件的表面光泽性和表面粗糙度与成型零件的表面粗糙度,模具的磨损程度,塑料的品牌与质量以及成型工艺条件有关。
塑件外表面的表面粗糙度一般要求较高,这根据塑件的技术要求而定。
成型零件的表面粗糙度应比塑件高一级,才能达到塑件要求。
要求透明的塑件必须有很高的表面粗糙度,一般应达到Ra0.025µm以上。
3塑料结构件的设计技巧⑴塑件的壁厚根据塑件的使用性能要求应有足够的壁厚,保证塑件的强度和刚度。
但从塑料成型的角度来看,塑件过厚,使其收缩率加大,增加了尺寸的不稳定性,同时延长了塑件的冷却时间,使成型周期长而影响注射效率,并造成材料的浪费,提高生产成本;而塑件过薄,则使塑件的强度和刚度下降,影响使用寿命,同时使塑件成型时物料的流动阻力增大,影响成型效果,而且过薄的塑件,也给塑件的脱模带来了困难。
塑料产品结构设计的一般原则及精度影响因素总结

塑料产品结构设计的一般原则及精度影响因素总结注塑件的精度:影响因素1.材料:注塑模塑的塑料在高温高压的熔融状态下充模流动。
常见的各种熔体温度为170-300℃。
然后被冷却固化,通常脱模温度在20-100℃。
用无机填料填充、用玻璃纤维增强的塑料有较低的成型收缩率。
2.模具对于小尺寸的塑料件,模具的制造误差占塑料公差的1/3。
与模具上运动的零件有关的塑件尺寸,其精度较低。
模具上浇注系统和冷却系统设计不当,会使成型塑件的收缩不均匀。
脱模系统的作用力不当,会使被顶出塑件变形。
3.塑件结构塑料件壁厚均匀一致,形体又对称,可使塑件收缩均衡。
提高塑料件的刚性,如加强筋的合理设置或采用金属嵌件,能减小塑件翘曲变形,都有利于提高塑件精度。
4.工艺注射周期各阶段的温度、压力和时间会影响塑件的收缩、取向和残余应力,存在对于塑件精度要求的最佳工艺。
保证注塑件精度更重要的是工艺参数的稳定性。
成型条件波动所造成的误差占塑件公差的1/3。
5.使用塑料材料对时间、温度、湿度和环境条件的敏感性,在注射成型制品长期使用后,会有显现。
注塑件的尺寸和形位精度的稳定性差。
结构设计一.形状和结构的简化理想的产品简洁化设计基本原则:1.有利于成型加工;2.节约原材料,降低成本;3.简洁、美观;(1)结构简单,形状对称,避免不规则的几何图形;(2)产品侧孔和侧壁内表面的凹凸形状成型困难,需要在产品成型后进行二次加工,设计时应避免。
【设计改进避免侧向抽芯】(3)尺寸设计要考虑成型的可能性,不同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※工艺角度&工艺导致的质量问题提出※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。
※塑料件最通用料厚是 2.5mm,大件适当增加,小件减小,强烈建议通过增加翻边及加强筋的方式而不是增加料厚来保证零件强度;PP塑料的壁厚范围是0.6—3.5mm。
汽车塑料件结构设计的一般原则及精度

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0.08 0.16 0.12 0.22 0.14 0.34 0.18 0.38 0.24 0.44 0.32 0.52 0.48 0.68
±0.12 ±0.22 ±0.16 ±0.26 ±0.24 ±0.34
6 10
0.09 0.18 0.14 0.24 0.16 0.36 0.20 0.40 0.28 0.48 0.38 0.58 0.58 0.78
下表 列出了常用的注射塑料的成型收缩率。 用无机填料填充、用玻璃纤维增强的塑料有较低的成型收 缩率。
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6、注塑件的精度
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②模具
6、注塑件的精度
对于小尺寸的塑料件,模具的制造误差占塑料公差的1/3。 与模具上运动的零件有关的塑件尺寸,其精度较低。 模具上浇注系统和冷却系统设计不当,会使成型塑件的 收缩不均匀。 脱模系统的作用力不当,会使被顶出塑件变形。
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5、抗变形设计 防止变形的措施
前述的避免应力集中以及刚性设计的一些措施,也都有 助于防止或者降低制件的变形。此外,设计时考虑防止产品 变形,在形状上进行规避。
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5、抗变形设计
矩形的薄壁容器的侧壁容易发生内凹变 形,为此可将侧壁设计得稍微外凸一些
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5、抗变形设计
深度较浅的盒类制品,为避免翘曲变形, 可将其底边设计成倒角形状
后果:塑料是对缺口和尖角之类比较敏感的材料,在应 力作用下,这些部位会逐渐产生微细裂纹,随后逐步扩展到 大的裂纹,而裂纹的不断延伸终将导致制件的损坏。
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3、避免应力集中原则
避免应力集中应作为一条基本的准则
避免应力集中最直接最有效的方法就是在拐角、棱边、 凹槽灯等轮廓过渡与厚薄交接处采用圆弧过渡。
5、抗变形设计
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塑料件结构设计基本原则
可怜的机械狗之塑料件结构设计基本原则(一)
一,产品结构设计前言
正式进入话题之前,咱先抱怨两句,机械工程的待遇可真不咋地,奉劝想要进入机械行业的童鞋们三思后行。
待遇低,工作环境差就算了,可美女咋也凤毛麟角呢!都说机械好就业,工作稳定,可那初始工资真是没得说,就说自己刚毕业时,每月2000块,去厂房里做装配工,铁块在手里滚来滚去,整天脏兮兮的,还累的跟狗一样。
可相比较其他呢,那些学计算机的,学财务,学管理的,那待遇真是没法比,想我当时就是因为看这个专业名字好听,就跳坑里了。
虽然这个说,可梦想仍在,咱还是要向着那里走着,一点一点地走。
进入正题,在玩具,消费类电子产品,大小家电,汽车等相关行业中,都离不开产品的结构设计,各种有形的产品,配件等都必须先确定其外形,所以是产品结构设计是产品研发阶段的核心之一。
就拿消费类电子产品来说,结构,硬件,软件是产品研发的三个主要工作团体,而硬件与结构又是结合最紧密的。
一般公司要研发一款产品,首先是市场部签
发开发指令,经过部门评审后,研发部开始进行结构外观建模,然后再进行建模评审,评审通过后,才开始内部的结构设计,然后才是做手板,开模,试模,试产,量产等。
而其中的内部结构设计就是产品结构设计师最主要的工作内容。
在我国,工业外观设计跟结构设计是分开的,就是说决定产品初步外观的并不是机构工程师,而是工业设计师,他们会依照市场调差和基本的性能需要去绘制产品的外观,这个当然需要一定绘画艺术和审美能力。
可怜大多说人都怀疑作为理工科的结构工程师欠缺这些细胞,可事实好像也是这样。
最近接手国外的一个充电器产品,是他们已经做好了3D图,要我们来开模生产,可是拿到手后根本开不了膜,不符合开模要求,当然做个样品可以用3D打印做出来,可想要大批量的还是要靠传统模具。
这体现了结构工程师的作用了,尽可能保证产品用料,外观,性能,工艺,装配的最佳化,就是在各个环节省钱省时省力,想想就够累的啊!
二,塑料件料厚
我们接触的很多产品是塑料件,其大部分塑料件都是通过塑胶模具注塑成型,而料厚是塑料
件最基本的设计要求。
1,塑料件料厚可依据产品外形尺寸来选择,一般范围0.6~6.0mm,常用范围1.5mm~3.0mm。
小型产品(小于80mm)一般料厚选1.0~1.4mm,中型产品(80mm~200mm之间)一般料厚选
1.4~
2.0mm,大型产品(大于200mm)选
2.0mm~6.0mm。
依据材质不同略微有所调整。
当然我们不一定按着这个规定来,要根据实际情况来设计,最好是问一下做模具的厂商,他们对自己的工艺最了解,对于可不可行,他们最有发言权。
2,塑料件料厚尽量均匀,不均匀可能引起变形、局部凹陷等不良,当然,不可能每个产品全是统一料厚,在料厚变换的地方,我们需要均匀过度,以方便塑料溶体的流动,避免应力集中。
三,塑料件的脱模斜度
脱模斜度的设定就是为了顺利脱模,与于产品的外观、材料、外形尺寸等有关,具体可以概括为:产品的外观要求高、精度高、表面光亮、尺寸大的,脱模斜度要小。
产品外形粗糙、外形复杂、塑料溶体流动性差、料厚大、收缩率大、透明的塑料件,脱模斜度要大。
实际工作中,重
要配合面拔模斜度要给出,其他如筋位等不重要的面无需给出,模具设计师自己会加上。
1,产品外观以大端为基准,斜度采用减胶拔模方向向小端取得。
(如下图)
2,内孔以小端直径为基准,斜度采用减胶拔模方式向扩大方向取得。
(如下图)
3,筋位以大端为基准,斜度采用减胶拔模方向向小端取得。
(如下图)
4,特殊情况,可一侧减胶一侧加胶。
四,塑料件的圆角设计
圆角的设计是为了提高产品强度,避免应力集中和便于脱模。
1,无特殊要求时,过度圆角由产品料厚决定,内侧圆角取0.5t~1.5t(t为产品料厚)。
2,为保持产品料厚均匀,外拐角圆角半径等于内圆角半径加上料厚。
3,产品的分型面上不能有圆角,会增加模具费用,外观也会不良。
4,产品外观面不能有尖角利边,要做圆角处理。
以上最小圆角半径不要小于0.3mm。
五,塑料件加强筋设计
设计加强筋能增加塑料件的强度和刚度,可防止产品变形,也有助于塑料溶体的流动。
1,加强筋设计要求:
大端厚度A取值0.4t~0.6t,一般取0.5t。
加强筋高度B一般不大于3t。
两加强筋距离C一般不小于4t。
加强筋离表面距离D一般不小于1mm。
2,螺丝柱加强筋:
当螺丝柱过高或者受力时,需要要给螺丝柱加加强筋。
加强筋平面宽度A不小于0.5mm。
加强筋底部宽度B是螺丝柱高度的0.2~0.5倍。
加强筋表面离柱顶距离C不小于1.0mm。
六,塑料件上文字、图案设计及塑料件支撑面设计
1,塑料产品上的文字或者图案有凹凸两种,但最好采用凸出表面的方式,这样会使模具容易加工。
如果文字图案不允许突出表面(为保持表面平成)时,可先在产品表面凹去一块,再在凹下的这块凸出文字。
凸出表面高度一般为0.15~0.3mm,凹进去深度为0.15~0.25mm。
其他如:
笔划宽度A不小于0.25mm。
两字符间距B不小于0.4mm。
字符离边缘的距离C、D不小于0.6mm。
2,塑料件的底面来支撑产品重量,如果使用平面就不利于底部的平整,特别对一些大尺寸产品很不利。
所以要设计一些凸边或者凸台,再或者贴上脚垫来支撑。
支撑面尺寸高度一般取0.3mm~2.0mm。
七,塑料件孔的设计
孔分为圆孔和非圆孔,要注意孔的位置,减少模具加工难度。
1,孔设计一般要求:
孔之间的距离A不小于D(D<3.0mm),或者A 取0.7D(D>3.0mm)。
孔距边的距离B不小于D。
2,孔径与孔深的关系(非螺丝柱孔):
盲孔深度A不大于5D。
通孔深度B不大于10D。
3,螺丝头孔的选用:
螺丝头孔优先选用(a),如果特殊需要,比如表面要就平整的产品,选用了平头螺丝,螺丝孔选用(b),锥形面低于端面不小于0.5mm。