注塑件结构设计培训资料

流．
• 1.塑件壁厚關系到其強度﹑剛性﹑變形﹑外觀要 求等﹐對塑件的使用
• 性﹑裝配性影響很大。合理設計壁厚﹐至關重要。 • 2.對于結構復雜﹐需要肉厚不等的塑件設計﹐應
借助于工程分析的力
• 量﹐通過實踐量試驗証﹐確定合理可行﹑最優方 案。
• 3.塑件設計時﹐要考慮到零件單位的執行難易﹐ 要從成型模具設計角
• 降低产品内应力，提高产品强度； • 节省塑料原料，减轻制品重量（一般可减
轻 20%-40%）； • 改善材料在制品断面上的分布，改善制品
的刚性； • 缩短成型时间，提高生产效率； 延长模具
使用寿命。
3.注塑件的局部设计
• 3.1. 外形设计 • 3.2. 装配设计 • 3.2.1 止口 • 3.2.2 扣位 • 3.2.3 螺丝柱 • 3.3 结构设计 • 3.3.1開模方向和分型線 • 3.3.2脫模斜度 • 3.3.3産品壁厚 • 3.3.4加強筋 • 3.3.5圓角
气辅成形工艺3种方式
• ：A）中空成形，即将塑料熔体射入模具型腔，充填到型 腔体积的60%-70%时，停止注射，开始注入气体，直至 保压冷却定型。这种工艺主要适用于类似把手、手柄之类 的厚壁塑料制品。
• B）短射，即将塑料熔体充填到型腔体积的90%-98%时， 开始进气。该方法主要用于较大平面的厚壁或偏壁制品。
經驗公式如下： • 0.5(A---B)/H =1/12—1/14 • A=大端尺寸 • B=小端尺寸 • H=高度 • 柵格節距在4mm以下之場合，脫模斜度為1/10左
右, 柵格肉厚超過８mm，斜度不可過份加大，可 在母模側多留膠位處分模，如柵格段膠位加大， 可考慮加大斜度．
３．加強筋：
• 可改善料流，防止應力變形，並起補強作用． • ａ．縱肋： 0.5(A-B)/H=1/500—1/200 • ｂ．底肋： 0.5(A-B)/H=1/150—1/100 • ｃ．凸柱： 0.5(大端直徑 – 小端直徑)/Ｈ＝
• 一般外壳壁厚控制在1~2mm。外壳整体厚度应平 均过度，不得存在厚度差异变化大的结构，否则 容易导致外观缩水，特别是在筋位底部和螺丝柱 位。
• 为预防缩水，筋位厚度控制在0.6~1.2mm。
• 利用注塑工藝生産産品時，由於塑膠在模 腔中的不均勻冷卻和不均勻收縮以及産品 結 構設計的不合理，容易引起産品的各種 缺陷：
筋板设计原则
• 1， 加强筋应布置在塑件受力较大之处， 以改善塑件的强度！ 2， 加强筋应作对称分布，避免塑件局部 集中 3， 加强筋应尽可能设计的矮一些！
• 筋板典型结构：塑件加强筋的设计！基本 厚度等于0.5倍壁厚,高度小于等于3倍壁厚, 圆角大于等于0.25~0.4的壁厚,拔模角大于 等于0.5度,间距大于2倍的壁厚
• 2.2.2適當的脫模斜度可避免産品頂傷。 • 2.2.3深腔結構産品設計時外表面斜度要求
小於內表面斜度，以保證注塑時模具型芯 不偏位元，得到均勻的産品壁厚，並保證 産品開口部位的材料密度強度。
各种结构的脫模斜度选择
• １． 箱盒和蓋：
２． 柵格：
• ２． 柵格： • 柵格形狀，尺寸及肉厚不同應有不同的脫模斜度，
孔的成型方式
• 在多數產品上都有孔的存在，其主要有三 種方法來取得:
• 1. 在產品上直接成型 • 2. 在產品上先成型預留孔，再機加工完
成． • 3. 成型后完全由機加工鑽孔．
設計注意要点
• 1. 孔與孔之間距離須孔徑2倍以上． • 2. 孔與產品邊緣之距離應為孔徑之3倍以上． • 3. 孔之周邊宜增加肉厚． • 4. 孔與產品側壁之距離應為孔徑0.75倍以上． • 5. 孔之直徑在1.5mm以下時，很容易產生彎曲
• 2.1.3開模方向確定後，可選擇適當的分型線，以改善外觀 及性能。
選擇分模面注意要点
• 選擇分模面時注意： • １． 不可位於明顯位置而影響產品外觀． • ２． 開模時應使產品留在有脫模機構的一側． • ３． 位於模具加工和產品後加工容易處． • ４． 對於同軸度要求高的產品，盡可能將型腔設計在同一側． • ５． 避免長抽芯，考慮將其放在公模開模方向，如一定要有應將
• 縮印、熔接痕、氣孔、變形、拉毛、頂傷、 飛邊。
決定壁厚應注意
• 1. 產品機械強度是否充分． • 2. 能否均勻分散衝擊力和脫模力，不發
生破裂． • 3. 有埋入件時，須防止破裂，是否會因
肉薄產生結合線而影響強度． • 4. 盡可能肉厚一致，以防縮收下陷． • 5. 肉太薄是否會引起充填不足或阻礙料
案例1
转角筋板的结构设计
案例2
V形凹槽筋板设计
3.3.5圓角
• 2.5.1圓角太小可能引起産品應力集中，導致産品 開裂。
• 2.5.2圓角太小可能引起模具型腔應力集中，導致 型腔開裂。
• 2.5.3設置合理的圓角，還可以改善模具的加工工 藝，如型腔可直接用R刀銑加工，而避免低效率 的電加工。
• 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%
3.2 装配设计
• 指有装配关系的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。
3.2.1 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。
3.1 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。
抽芯機構盡量設在公模側． • ６． －般不采用圓弧部分分模，這樣會影響產品外觀． • ７． 對於流動性好易溢邊之塑料，應采用插破方式分型可防治毛
邊產生． • ８． 對於高度高，脫模斜度小之產品，可取中間分模，型腔分兩
邊以有利於脫模．
3.3.2脫模斜度
• 2.2.1適當的脫模斜度可避免産品拉毛。光 滑表面的脫模斜度應大於0.5度，細皮紋表 面大於1度，粗皮紋表面大於1.5度。
• 扣位设计应考虑预留间隙。 • 设计扣位时应考滤侧抽心有无足够的行程。
3.2.3 螺丝柱
• 一般采用自攻螺丝，直径为2~3mm。 • 以下表中提供的是常用塑料的常用螺丝孔尺寸,对于不
同的材料,螺丝孔尺寸有所不同,一般来说,比较软、韧 性较好的材料d值小，较脆的材料所选d值要大一点。
常见扭力测试失效原因
注塑件结构设计
1.常用材料塑料 2.常用塑料的成型方法 3.注塑件的结构设计
1.常用塑料
• 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
1/30—1/20 (內外孔在模具同一側) • 母模側： 0.5(大端直徑 – 小端直徑)/Ｈ＝
1/50—1/30 • 公模側： 0.5(大端直徑 – 小端直徑)/Ｈ＝
1/100—1/50 (內外孔在模具兩側) • 注: 母模側脫模斜度可較公模側大些，以利於脫
模．
• 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,这是因为形状复杂的制品脱模阻力 大！如拔模角不够大时会出现拉花现象！
• 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。
•
3.2.2 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。
• 2.5.4不同的圓角可能會引起分型線的移動，應結 合實際情況選擇不同的圓角或清角。
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• 案例:1：在塑件结构设计中应避免在料流方
向的尖角！这样会产生局部应力且有注塑 缺陷！第二种为改良方案，消除了尖角！
• 案例2：加了圆角，圆角的好处是避免集中。提高 塑件的强度，改善塑件的流动性！圆角半径的大 小一般外R取2t(壁厚)，内R取0.5~1t.
• 第二阶段：气体入射。惰性气体进入熔融的塑料， 推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔；
• 第三阶段：气体入射。 气体继续推动塑料熔体流 动直到熔体充满整个型腔；
• 第四阶段：气体保压。 在保压状态下，气道中的 气体压缩熔体，进行补料确保制件的外观质量。
气辅成形优点
• 消除产品表面缩痕，改善产品表面质量； 减少翘曲变形，减少流动条痕；
处理。 • 日常生活中使用的中底挡电子产品大多使用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。
2.常用塑料的成型方法
加工热塑性塑料常用的方法 • 挤出 • 注射成型 • 压延 • 吹塑 • 热成型 • 浇铸成型 • 气体辅助注射成形
加工热固性塑料
• 模压、 • 传递模塑 • 注射成型
• 度去衡量塑件設計﹐在滿足塑件功能的前提下﹐ 盡量優化設計﹐提
• 升模具的量產性。
常见塑料推荐设计壁厚
3.3.4加強筋
• 2.4.1加強筋的合理應用，可增加産品剛性， 減少變形。
• 2.4.2加強筋的厚度必須小於産品壁厚的1/3， 否則引起表面縮印。