注塑件结构设计要点概要
结构设计——塑料产品结构设计注意事项
结构设计——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。
塑胶产品结构设计重点
注重用户体验，优化产品造型、尺寸和细节， 提高舒适度和易用性。
创新性设计
打破传统思维，追求独特、新颖的设计风格， 提升产品吸引力。
绿色设计
强调产品的环保特性，从设计层面降低能耗、 减少废弃物产生。
模块化设计
采用模块化设计理念，便于产品维修、升级 和功能扩展。
制造工艺创新与优化
注塑成型工艺优化
搭配。
同时，还需要注意产品的材质和 表面处理方式，以提高产品的整 体质感，增强产品的市场竞争力。
可靠性原则
可靠性原则要求塑胶产品在正常 工作条件下能够长期保持良好的 性能和稳定性，保证产品的质量
和安全性。
在进行塑胶产品结构设计时，需 要充分考虑产品的可靠性和耐久 性，采用高强度、耐腐蚀、耐磨
等性能优良的塑胶材料。
同时，还需要对产品进行各种环 境下的测试和验证，确保产品在 不同环境下都能保持稳定的性能
表现。
经济性原则
经济性原则要求塑胶产品结构设计要 考虑到生产成本、制造成本和使用成 本等因素，力求降低产品的总成本。
同时，还需要考虑到产品的维护和保 养成本，设计出易于维修和保养的结 构，降低产品的使用成本。
在进行塑胶产品结构设计时，需要充 分考虑材料成本、工艺成本、生产效 率等因素，采用低成本、高效率的设 计方案。
塑胶产品结构设计重 点
contents
目录
• 塑胶材料特性 • 塑胶产品结构设计原则 • 塑胶产品结构设计要素 • 塑胶产品结构设计实例分析 • 塑胶产品结构设计发展趋势与挑战 • 塑胶产品结构设计优化与创新
01
塑胶材料特性
塑胶材料的种类与特性
01
02
03
04
热塑性塑料
关于电饭煲注塑件的结构设计的分析
关于电饭煲注塑件的结构设计的分析摘要：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，塑料的运用变得越来越广泛。
与金属相比，塑料具有耐腐蚀、电绝缘、重量轻和成本低等优点；且塑料材质丰富、形状多变，使其具有很理想设计特性，既避免金属件必要的价格不低的二次加工和表面处理，又减少了成型对设计的限制，扩大了设计自由（注塑件可以将几个零件功能集合到某一个零件中）。
电饭煲产品中，为了成型方便、降低成本，除了发热盘、内锅、外锅、加强板等需要耐高温或刚性强的零件使用金属材料，大部分的机体零件使用各种塑料材料进行设计。
由于塑料的机械性能随温度等因素影响很大，如高温使塑料的刚度和强度会降低，低温使塑料变脆；不同温度下，塑料的收缩量也不同；同时因为模具结构也有限制，不合理的设计会致一些试模及装配阶段才会发现的隐形问题，加大研发成本及耽误项目进度。
基于此，本文从选材、常规设计、模具的工艺性、变形等不同方面介绍电饭煲的注塑件的结构设计。
关键词：结构设计；电饭煲；注塑件1、电饭煲的概述电饭煲又称作电锅、电饭锅。
是利用电能转变为内能的炊具，使用方便，清洁卫生，还具有对食品进行蒸、煮、炖、煨等多种操作功能。
常见的电饭锅分为保温自动式、定时保温式以及新型的微电脑控制式三类。
如下图所示。
2、电饭煲注塑件的结构设计的要点2.1材料选择作为一个产品设计师，尤其设计结构部分，选择合理的材料是一项非常关键的工作，是成功设计一款产品、每个零件的前提条件。
通常来说，不是材料不好，而是各种材料有不同的特定性能，需要设计师根据零件的使用环境、性能要求选择合适的材料。
塑料的种类繁多，性能各异，而且还添加有各种增强剂、色母等填料；同时各种材料的性能数据都是在特定条件下的测试数据，与实际工作情况下有一定差别，这些都影响着材料种类的选择。
虽然材料选择具有复杂性，但是在选材时也是有简单规律可参考。
对于注塑件，通常首先考虑零件的工作条件，比如载荷、耐温等条件，以缩小选材范围，同时配合零件的成型工艺、外观方面要求、装配方式等要求，比如透明性、运动部件的耐磨性等确定材料选定。
注塑模具设计的基本要点有些
注塑模具设计的基本要点有些为帮助大家更好地了解注塑模具设计，下面，为大家讲讲注塑模具设计的基本要点的相关知识，快来看看吧!产品壁厚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、壁厚不均会引起表面缩水。
3、壁厚不均会引起气孔和熔接痕。
加强筋1、加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。
2、加强筋的厚度必须≤(0.5～0.7)T产品壁厚，否则引起表面缩水。
3、加强筋的(上海模具设计培训学校)单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。
圆角1、圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。
2、圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂。
3、设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。
4、不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。
开模方向和分型线每个注塑产品在开始设计时首先(上海模具设计培训学校)要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯滑块机构和消除分型线对外观的影响。
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、开模方向确定后，可选择适当的分型线，避免开模方向存在倒扣，以改善外观及性能。
上海模具设计培训脱模斜度1、适当的脱模斜度可避免产品拉毛(拉花)。
光滑表面的脱模斜度应≥0.5度，细皮纹(砂面)表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。
2、适当的脱模斜度可避免产品顶伤，如顶白、顶变形、顶破。
3、深腔结构产品设计时外表面斜度尽量要求大于内表面斜度，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强度。
孔1、孔的形状应尽量简单，一般取圆形。
2、孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。
3、当孔的长径比大于2时，应设置脱模斜度。
此时孔的直径应按小径尺寸(最大实体尺寸)计算。
注塑件倒扣成型模具结构及塑料件设计要求
5 加强筋的深度合理，一般不超过壁厚的3倍，加强筋对称布置
6 成型盲孔的深度不超过孔径的4倍，否则采用台阶孔
7 螺钉柱的高度不超过直径的5倍, 设置加强筋
8
需要使用内滑块或抽芯成型时，必须保证滑块顶面到产品面有足够的距离，至少5mm，大模具需 10mm以上
9 特征需要使用多个滑块/抽芯时，它们的运动不得相互干涉
按斜导柱和滑块在动定模的分布不同，其结构也有多种形式。
斜导柱侧抽芯-斜导柱在定模
斜导柱 滑块
动模
零件
止位块
定模
分模前
分模后
斜导柱侧抽芯-斜导柱在动模
分模前
分模后
斜导柱内抽芯结构
a)合模状态
b)开模分型并完成侧抽芯
图3-10 斜导柱内抽芯结构
c)顶出塑件
其他抽芯结构
利用斜导柱等侧向抽芯机构，仅能适用于抽芯距较 短的塑件。当侧向抽芯距离大于80mm时，往往采用 齿轮齿条抽芯。此外还有液压抽芯、弹簧抽芯等也 比较常用。
10 boss柱之间距离太近，导致顶管打架或模具上顶管间的壁厚太薄（推荐Boss柱外侧面距离≥8mm)
11
无皮纹时A面拔模角,一般要求3度以上；如有皮纹，粗皮纹≥5°～7°，细皮纹3°～5°（火花纹的 脱模角≥3°）；B面脱模角≥1度
皮纹的外观面上出现分型线，建议做特征槽（1×1）处理；分型线留在边界的同一侧，避免分型线 12 上下起伏出现小台阶。避免分型线过渡不顺，出尖角；
注塑结构设计基础知识
注塑结构设计基础知识
嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊注塑结构设计基础知识。
注塑结构设计啊，就好比是搭积木，你得把各种小零件巧妙地组合在一起，才能搭出漂亮又坚固的“城堡”！比如说做一个塑料杯子，这不就得从它的形状、厚度这些方面好好琢磨嘛！
注塑结构设计可不是一件简单的事儿啊！你得考虑材料的特性，就像不同性格的人，得用不同的方式对待。
比如有些塑料很脆，你设计的时候就得小心别让它容易断了呀。
然后呢，还有模具的问题。
模具就像是一个模子，你得把注塑材料倒进去，让它成型。
要是模具设计得不好，那出来的东西可就歪七扭八了！比如说你想做个方方正正的盒子，结果模具不行，出来个奇形怪状的东西，这多糟心啊！
再来说说结构的合理性。
你看那汽车零件，设计得合理才能既轻便又结实，这注塑结构设计不也是一样的道理嘛！你总不能弄个不合理的结构，让东西用着用着就散架了吧？
还有啊，别忘了考虑成本呢！要是成本太高，那做出来的东西谁买得起呀！这就像是去菜市场买菜，你也得货比三家，找个性价比高的呀。
注塑结构设计真的超级重要啊！它能决定一个产品的质量、美观和实用性。
咱可不能小瞧了它！所以啊，朋友们，好好钻研注塑结构设计基础知识吧，让我们一起创造出更多又棒又实用的东西来！这就是我的观点，别犹豫，赶紧行动起来吧！。
注塑模具设计的一些要点
2019/4/23
10
凹模和凸模的材料物性要求: a.具有足够的强度,刚度,以及承受料流熔体 的高压. b.具有足够的硬度和耐磨性,以承受料流的磨 檫和磨损.硬度要求为HRC40以上. c.对于成型中可能产生腐蚀气体的材料,使用 耐蚀合金钢或镀铬处理. d.材料的抛光性好. e.切削加工性好,热处理变形小. f.焊接性好,便于维修. g.成型部件具有足够的尺寸精度.
2019/4/23
4
二.了解注塑机的技术规格
塑料注塑机的一般规格: a.注塑机的最大开模间距-决定顶出行程. b.注塑机的最大锁模压力-与机台压力有关. c.注塑机的最大注塑量-设备的适用性. d.注塑机的模板安装尺寸-与模具的安装有关. e.注塑机一般分为卧式和立式两种.
2019/4/23
5
三.了解塑料的加工和工艺性能
2019/4/23 6
g.对于存在局部部件变形较大,可能会在注塑中 存在应力-控制成型条件,改善模具温度控制 和顶出等. h.针对不同材料和部件的结构选择正确的材料 缩水率. i. 针对部件的具体结构设置冷却水道. j.对于采用玻纤类注塑材料的制件,一般需要考 虑适当提高模具问题---避免出现浮纤.
2019/4/23
11
谢 谢 大 家
2019/4/23
12
模设计的一些检讨点
Peter Zhu
2019/4/23
1
模具设计中应考虑的问题
一.分析塑件结构及其技术要求 二.了解注塑机的技术规格 三.了解塑料的加工性能和工艺性能 1.塑胶熔体的流动行为,能够达到的最大 流程 2.分析流道和型腔各处的流动阻力,模腔 内原有空气的导出. 3.塑料在模具内可能的结晶,取向和导致 的内应力. 4.塑料的冷却收缩和补缩 5.塑料对模具温度的要求.
塑料产品结构设计应注意事项
塑料产品结构设计应注意事项塑料产品的结构设计是塑料制品设计的重要环节，它直接影响产品的质量、性能和外观。
正确的结构设计可以提高塑料产品的使用寿命和安全性，并减少生产成本。
下面是塑料产品结构设计应注意的几个关键事项：1.应用环境和用途分析：在进行塑料产品结构设计之前，首先需要对产品的使用环境和用途进行认真的分析。
不同的应用环境和用途对产品的强度、耐腐蚀性、耐热性等性能需求会有所不同，因此设计时需要根据实际需求进行选择。
2.材料的选择：塑料产品结构设计中，材料的选择是至关重要的。
不同的塑料材料具有不同的性能和特性，例如聚乙烯具有良好的韧性和抗冲击性能，而聚丙烯具有较好的耐化学腐蚀性能。
设计时需要根据产品的使用要求选择合适的材料，并考虑材料的可加工性、成本和环境影响等因素。
3.结构强度设计：塑料产品的结构强度设计是保证产品正常使用的重要因素。
在设计结构时，需要考虑产品的受力情况，避免设计过程中出现应力集中或不均匀的情况，从而导致产品的损坏或失效。
可以通过合理的结构设计、增加加强件等方式来提高产品的强度和刚度。
4.注塑工艺考虑：塑料产品一般采用注塑工艺进行生产。
在结构设计时，需要考虑注塑工艺对产品的影响。
例如，需要合理设计产品的壁厚和收缩率，以保证产品能够正常注塑，并且在冷却过程中不会产生过多的变形或应力。
此外，还需要考虑模具的设计和制造，以提高产品的成型质量和生产效率。
5.考虑工装和装配：在进行塑料产品结构设计时，还需要考虑产品的工装和装配。
工装的设计应与产品结构相适应，并考虑成本、工艺和装配效率等因素。
此外，还需要考虑产品的装配方便性、可靠性和稳定性，以便提高产品的质量和生产效率。
6.外观设计：塑料产品的外观设计是吸引消费者注意的重要因素。
在进行结构设计时，需要考虑产品的外观要求，并合理安排产品的表面纹理、边角半径和接缝位置等细节，以提高产品的美观度和市场竞争力。
综上所述，塑料产品结构设计是塑料制品设计中至关重要的环节，它涉及诸多方面的因素，包括应用环境和用途分析、材料选择、结构强度设计、注塑工艺考虑、工装和装配、外观设计等。
- 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)。
注塑件结构设计要点吕文果塑料是四大工程材料(钢铁、木材、水泥和塑料之一,它是以高分子量的合成树脂为主要成份,在一定条件下可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。
塑料总体分为热固性和热塑性两种,区分两种塑料的规则一般是在一定温度加热一段时间或加入硬化剂后有无发生化学反应而硬化,发生化学反应而硬化的叫热固性塑料,反之则叫热塑性塑料。
它广泛应用于工业、农业、国防等行业。
但是塑料与其它材料相比又具有自己的一些特有的性能,这些性能决定它的一些特有的使用场合、加工方法、生产工艺等。
一般来说塑料的成型方法有以下几种:注射成型、挤压成型、压铸成型、发泡、吹塑、真空吸塑、中空成型、机加工等。
由于塑料的种类及性能、使用场合、成型工艺等条件的影响,对塑料件的结构设计也就自然会产生一些特殊的要求及方法。
由于热固性塑料与热塑性塑料最终的形态不同,结构设计过程中的好多要求也就不一样,涉及的范围相当之大。
下面我们就针对注射成型的热塑性塑料件的结构设计从胶模斜度、塑件的壁厚、加强筋、支承柱、孔、公差等方面作一些初略的讨论。
一、壁厚合理确定塑件的壁厚是非常重要的,其它的形体和尺寸如加强筋和圆角等都是以壁厚为参照的。
塑料产品的壁厚主要决定于塑料的使用要求,即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、选用的塑胶材料、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求而定。
如果壁厚不均匀,会使塑料熔体的充模速度和冷却收缩不均匀,由此会引起凹陷、真空泡、翘曲、甚至开裂。
壁厚均匀是塑料件设计的一大原则。
一般的热塑性塑料壁厚设计在1~6mm范围。
最常用的为2~3mm。
大型件也有超过6mm的。
表1是一些热塑性塑料壁厚的推荐值。
在取较小壁厚时,要考虑制品在使用和装配时的强度和刚度。
从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,还延长生产周期。
尽量使塑件各处的壁厚均匀,否则会引起收缩不均匀使塑件产生变形和气泡、凹陷的工艺问题。
厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得慢,因而产生缩痕。
更甚者导致产生缩水印、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,如下图1:图1其实大部份厚胶的设计可使用加强筋来改变总壁厚。
除了可节省物料来节省生产成本外,还可以节省冷却时间,冷却时间大概与壁成正比。
取缔后的设计更可保留和原来设计相近的刚性、强度及功用,关于加强筋我们会在后面的章节中专门讨论。
此外壁厚的设计还要考虑流程,即熔料从浇口起流向型腔各处的距离。
一般工艺参数下流程与壁厚有一定的比例关系,壁厚越大流程越长,如果流程与壁厚的比值太大,离浇口远的地方就会出现缺料也就是常说的打不饱。
因此必要的情况下还需增加壁厚。
表1 热塑性塑料制品的最小壁厚及常用壁厚的推荐值塑料材料最小壁厚小型件推荐壁厚中型件推荐壁厚大型件推荐壁厚尼龙 0.45 0.76 1.5 2.4~3.2聚乙烯 0.6 1.25 1.6 2.4~3.2聚苯乙烯 0.75 1.25 1.6 3.2~5.4 PMMA 0.8 1.5 2.2 4~6.5 PVC 1.2 1.6 1.8 3.2~5.8 PP 0.85 1.54 1.75 2.4~3.2 PC 0.95 1.8 2.3 3~4.5 POM 0.8 1.4 1.6 3.2~5.4 ABS 0.8 1 2.3 3.2~6 尖锐的角位通常会导致部件有缺陷及应力集中,尖角的位置亦常在电镀过程后引起不希望的物料聚积。
集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。
较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应力集中的因素,且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。
下图可供叁考之用。
如果内角是圆角,外角是尖角,转角的地方仍比其它地方厚,仍会出现收缩的现象;我们可以使内外都成圆角,来使壁厚均匀,这种情况下外圆角是内圆角加上基本壁厚之和。
转角位的设计准则亦适用于悬梁式扣位。
因这种扣紧方式是需要将悬梁臂弯曲嵌入,转角位置的设计图说明如果转角弧位R 太小时会引致其应力集中系数过大,因此,产品弯曲时容易折断,弧位R太大的话则容易出现收缩纹和空洞。
因此,圆弧位和壁厚是有一定的比例。
一般介乎0.2至0.6之间,理想数值是在0.5左右。
二、脱模方向及拔模斜度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。
如汽车保险杠的脱模方向一般是沿车的长度方向。
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。
开模方向确定后,可选择适当的分型线,以改善外观及性能。
注塑件从成型模具中脱模运动时,要克服脱模力和开模力。
开模是指塑件外形从型腔中脱出。
模内塑件在冷却过程中产生收缩,孔壁部分对型芯产生包紧力。
开模时塑件与型芯产生摩擦力、孔底密封件开模时产生真空吸附,诸多原因说明脱模力比开模力大得多。
过大的脱模力会使塑件变形、发白、起皱和表面擦伤。
脱模斜度是决定脱模力大小的一大因素。
因注塑件冷却收缩后多附在凸模上,为了使产品壁厚均匀及防止产品在开模后附在较热的凹模上,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于开模后附在凹模的话,可将相接凹模部份的出模角适当减少,或刻意在凹模加上适量的倒扣位。
拔模角的大小没有一个定数,通常是根据经验值确定。
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。
出模角度与单边间隙和边位深度之关系表,列出出模角度与单边间隙的关系,可作为叁考之用。
此外在考虑脱模斜度时,原则上越大越有利于脱模,但必须注意保证塑件的尺寸精度,脱模斜造成的尺寸误差必须控制在尺寸精度范围内。
对于收缩较大,形状复杂的塑件应考虑较大的脱模角。
三、加强筋塑料件的强度并不完全依其壁厚增加而增大。
相反,因为壁厚的增加引起收缩而产生内应力,反而降低其强度。
塑料件的强度以刚度为主,多采用薄壁风格组合结构,在相应部位设置加强筋,以提升截面惯性矩。
但是加了加强筋后,加强筋与主壁的连接处就一定会变厚,这个厚度通常取决于内切的最大圆,也就是取决于筋厚和根部的圆角半径。
如图3中,基料厚均为4mm,左图筋要部厚度为4mm,筋根圆角为R2.4,其最大内切圆直径为φ6.2;右图仅将筋厚变为2mm,筋根圆角半径改成R1.6,则最大内切圆直径变为φ4.9。
如图4由于局部壁厚增加,在其背面就容易产生收缩变形,影响塑件的外观,对于表面要求非常高的零件,如汽车外饰件,此类影响外观的缺陷是非常不允许的。
正确的设计可以减少组件形成表面凹痕的可能,以提高零件的质量。
从图3的分析中可以看出筋要的厚度应尽量减小,但这也是有限制的。
如筋的厚度太小就必须增加筋的高度以增加刚度。
筋太薄受压时筋容易变形、成型时料不易填满、粘模等问题。
当然筋底圆角半径也不能太小,否则就起不到减小应力集中的作用。
一般来说,筋根圆角半径应不小于筋厚的40%,筋厚应是基料壁厚的50%~75%之间,高的比值仅限小收缩率的材料。
筋的高度应该小于基料厚的五倍。
筋上必须有脱模角且必须置于顺脱模的方向上或者采用活动模具组件。
筋与筋之间的间距必须大于基料厚的两倍。
图3图4此外我们通常都希望一个零件在各个方向上都具有同样的刚性,获得这样结果的最简单的方法就是在零件的横向和纵向都加上筋,并使它们垂直相交。
但同时也会出现问题,就是在相交的地方会增加壁厚,增大收缩的机会。
一般这种情况可以在相交处加一圆孔以便形成均匀的壁厚。
如下图:图5四、孔在塑胶件上开孔使其和其它部件相接合或增加产品功能上的组合是常用的方法,洞孔的大小及位置应尽量不会对产品的强度构成影响或增加生产的复杂性,以下是在设计洞孔时须要考虑的几个因素。
相连洞孔的距离或洞孔与相邻产品直边之间的距离不可少于洞孔的直径,如下图6。
图中尺寸关系原则上要求B≥A,C≥A。
特别靠边的C值应尽可能大一些,否则穿孔位置容易产生断裂的情况。
要是孔内附有螺纹,则螺孔与产品边沿的距离一般来说大于孔径的三倍。
图6孔的类型一般有通孔,盲孔和分级孔等。
从装配的角度来看,通孔的应用远较盲孔为多,而且较盲孔容易生产。
从模具设计的角度来看,通孔的设计在结构上也会方便一些,可以通过固定在动模和定模上的两个型芯结合来形成,也可以只固定在动模或定模上的一根型芯而成型。
前者在流体塑料的作用下形成两个悬臂梁,但力臂较短,变形不大。
后者与动模和定模都有搭接,一般来说形成简支梁,变形也不大。
应用两型芯成型时,两型芯的直径应稍有不同以避免因为两条边钉轴心稍有偏差而引致产品出现倒扣的情况,而且相接的两个端面必须磨平。
而盲孔的型芯则完全是悬臂梁,受到流体塑料的冲击后容易弯曲,成形的孔会变成异形孔,一般来说,盲孔的深度只限於直径的两倍。
要是盲孔的直径只有或小于1.5mm,盲孔的深度更不应大於直径的尺寸。
且盲孔的底部壁厚应不小于孔径的六分之一,否则会出现收缩。
侧孔往往是通过侧抽芯的方法成型,这会增加模具的成本,且如果侧芯太长的话容易断,增加模具维护费用。
如果情况允许的话可采用如下图7的方法加以改善。
图7五、支柱支柱突出胶料壁厚是用以装配产品、隔开物件及支撑其他零件之用。
空心的支柱可以用来嵌入件、收紧螺丝等。
这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。
支柱一般做成圆柱形,因为圆柱易于模具成型,此外具有较好的力学性能。
一般来说支柱尽量不要设计成独立的圆柱外伸,应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用,目的是加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅,与外壁的连接需做成薄壁连接避免缩水,支柱的底部与基料的连接处需做出0.4到0.6倍基料厚的圆角半径。
支柱的壁厚应在0.5到0.75的基料厚之间,支柱的顶部内孔为方便安装螺钉导向应有倒角。
支柱上需有拔模斜度。
这几点都与加强筋的设计要求相类似,因此也可以说支柱是筋的变种。
以上相应关系请参见如下图8与图9.图8图9许多支柱凸台的作用是用来连接自攻螺钉,装配后支柱上的内螺纹是通过冷流加工形成的,冷流加工不产生料的切削,只是将塑料挤压变形来产生衔接的内螺纹。
螺纹支柱的尺寸要既能承受螺钉的旋入力又能承受附载,支柱上的孔径大小要能保证螺钉在特定扭矩及特定振动下不脱出,支柱的外径要能保证螺钉扭紧过程中承受所产生的周向力而不断裂、不破裂。
此外为了保证在自攻螺钉旋入导向的方便,一般在支柱的顶部开一凹坑,凹坑的直径应略大于螺纹的公称直径。
支柱的尺寸计算是非常繁杂的,在这推荐一种国外网站上的简单估算方法,这个方法的关键是螺钉的公称直径。
首先必须写出所用的材料,然后再从右边查出相应的系数,用螺钉的公称直径乘以相应的系数就能得出相应的尺寸。