塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范

塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范塑料制品設(shè)計(jì)特點(diǎn)塑料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與其它材料如鋼,銅,鋁,木材等的設(shè)計(jì)有些是類似的;但是,由于塑料材料組成的多樣性,結(jié)構(gòu)﹑形狀的多變性,使得它比起其它材料有更理想的設(shè)計(jì)特性;特別是它的形狀設(shè)計(jì),材料選擇,制造方法選擇,更是其它大部分材料無可比擬的.因?yàn)槠渌拇蟛糠植牧?其設(shè)計(jì)者在外形或制造上,都受到相當(dāng)?shù)南拗?有些材料只能利用彎曲﹑熔接等方式來成形.當(dāng)然塑料材料選擇的多樣性,也使得設(shè)計(jì)工作變得更為困難,如我們所知,目前已經(jīng)有一萬種以上的不同塑料被應(yīng)用過,雖然其中只有數(shù)百種被廣泛應(yīng)用,但是,塑料材料的形成并不是由單一材料所構(gòu)成,而由一群材料族所組合而成的,其中每一種材料又有其特性,這使得材料的選擇.塑料制品設(shè)計(jì)原則﹕依成品所要求的機(jī)能決定其形狀﹐尺寸﹐外觀﹐材料設(shè)計(jì)的成品必須符合模塑原則﹐既模具制作容易﹐成形及后加工容易﹐但仍保持成品的機(jī)能塑料制品設(shè)計(jì)程序:,,在外觀設(shè)計(jì)者﹐制圖員,模具制造者,成形廠以及材料供應(yīng)廠之間的緊密合作是必須的,因?yàn)闆]有一個(gè)設(shè)計(jì)者,,將是使產(chǎn)品合理化的基本前提;除此之外,一個(gè)合理的設(shè)計(jì)考慮程序也是必須的;以下將就設(shè)計(jì)的一般程序作出說明:一.確定產(chǎn)品的功能需求,外觀.;的考量,決定設(shè)計(jì)因子的范圍,以避免在稍后的產(chǎn)品發(fā)展階段造成可能的時(shí)間和費(fèi)用的漏失.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核對(duì)表一般資料:??????????結(jié)構(gòu)考慮:????環(huán)境:???:外形顏色,:???二. 繪制預(yù)備性的設(shè)計(jì):當(dāng)產(chǎn)品的功能需求,外觀被確定以后,設(shè)計(jì)者可以根據(jù)選定的塑料材料性質(zhì),開始繪制預(yù)備性的產(chǎn)品圖,以作為先期估價(jià),檢討以及原則模型的制作.三.制作原型模型:原型模型讓設(shè)計(jì)者有機(jī)會(huì)看到所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的實(shí)體,并且實(shí)際的核對(duì)其工程設(shè)計(jì).模型的制作一般有兩種方式,第一種就是利用板狀或棒狀材料依圖加工再接合成一完整的模型,這種方式制作的模型,經(jīng)濟(jì)快速,但是,缺點(diǎn)是量少,而且較難作結(jié)構(gòu)測(cè)試;另一種方式,是利用暫用模具,可作少量生產(chǎn),需花費(fèi)較高的模具費(fèi)用,而且所費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng),但是,較類似于真正量產(chǎn)的產(chǎn)品(需要特殊模具機(jī)構(gòu)的部分,可能成形后再以機(jī)械加工成形),般的工程測(cè)試,而且建立的模具,成形經(jīng)驗(yàn),將有助于產(chǎn)品針對(duì)實(shí)際模具制作,成形需要而作正.四.產(chǎn)品測(cè)試每一個(gè)設(shè)計(jì)都必須在原型階段,接受一些測(cè)試,以核對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算和假想和實(shí)體之間的差異.產(chǎn)品在使用時(shí)所需要做的一些測(cè)試,大部分都可以籍著原型做有效的測(cè)試;此時(shí),面對(duì)了所有設(shè)計(jì)的功能要求,并且能夠達(dá)成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)評(píng)估.仿真使用測(cè)試通常在模型產(chǎn)品階段就必須開始,這種型態(tài)的測(cè)試價(jià)值,取決于使用狀態(tài)被仿真的程度而定.機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)的加速化測(cè)速通常被視為模型產(chǎn)品評(píng)估的重要項(xiàng)目.五.設(shè)計(jì)的再核對(duì)與修正對(duì)設(shè)計(jì)的檢討將有助于回答一些根本的問題:所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是否達(dá)到預(yù)期的效果?價(jià)格是否合理?甚至于在此時(shí),許多產(chǎn)品為了生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性或是為了重要的功能和外形的改變,被發(fā)掘并改善,當(dāng)然,設(shè)計(jì)上的重大改變,可能需要做完整的重新評(píng)估;假若所有的設(shè)計(jì)都經(jīng)過.六.制定重要規(guī)格規(guī)格的目的在于消除生產(chǎn)時(shí)任何的偏差,以使產(chǎn)品符合外觀,功能和經(jīng)濟(jì)的要求,規(guī)格上必須明確說明產(chǎn)品所必須符合的要求,它應(yīng)該包括:制造方法,尺寸公差,表面加工,分模面位置,毛邊,變形,顏色以及測(cè)試規(guī)格等.七.開模生產(chǎn)當(dāng)規(guī)格被謹(jǐn)慎而實(shí)際的訂定之后,模具就可以開始被設(shè)計(jì)和制作,模具的設(shè)計(jì)必須謹(jǐn)慎并咨詢專家的意思,因?yàn)椴贿m當(dāng)?shù)哪＞咴O(shè)計(jì)和制造,將會(huì)使得生產(chǎn)費(fèi)用提高,效率降低,并用可能造成品質(zhì)的問題.八.品質(zhì)的控制,應(yīng)該被檢查的項(xiàng)目,另外,相關(guān)人員,如品管者或設(shè)計(jì)者也應(yīng)與成形廠聯(lián)合訂定一個(gè)品質(zhì)管制,.產(chǎn)品設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)確定:一．分模線之選定不得位于明顯影響外觀的位置(undercut)的位置位于模具易加工的位置位于成品后加工容易的位置)二．脫模斜度脫模斜度是為了便于產(chǎn)品從模具中脫出而設(shè)置的。1~2度﹐0.5﹐成形材料的類別﹐結(jié)構(gòu)﹐表面精度﹐以及加工方等會(huì)有所不同﹐好。三．產(chǎn)品外形及肉厚產(chǎn)品外形盡量采用流線外形﹐避免突然的變化﹐以免在成形時(shí)因塑料在此處流動(dòng)不順引起氣泡等缺陷﹔并且此處模具易產(chǎn)生磨損。決定肉厚的主要因素﹕結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否足夠能否抵脫模力能否均勻分散所受的沖擊力有埋入件時(shí)﹐能否防止破裂﹐如產(chǎn)生熔合線是否會(huì)影響強(qiáng)度成形孔部位的熔合線是否會(huì)影響強(qiáng)度盡可能肉厚均勻﹐以防止產(chǎn)生縮水棱角及肉厚較薄部分是否會(huì)阻礙材料流動(dòng)﹐從而引起充填不足肉厚不均對(duì)成形性的影響﹕成形品之冷卻時(shí)間取決于肉厚較厚的部分﹐使成形周期延長(zhǎng)﹐肉厚不均則成品冷卻后收縮不均﹐造成縮水﹐產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力﹐變形﹐破裂等:PC,ABS,PMMA:PC:1.5-5.0 ABS:1.2-3.5PMMA:1.5-5.0四．加強(qiáng)與防止變形方法﹕轉(zhuǎn)角部位加R.,處的應(yīng)力集中,提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,也可以使得塑料材料成形時(shí)有流線型的流路,以及成品.,.產(chǎn)品所有的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的周邊轉(zhuǎn)角園弧都必須盡可能的大,以消除應(yīng)力集中;但是,太大的,特別是在肋或突柱根部轉(zhuǎn)角園弧.原則上,最小的轉(zhuǎn)角園弧為0.0200.030inch.綜上所述,園角對(duì)于成形品的設(shè)計(jì)會(huì)有以下的一些優(yōu)點(diǎn):.尖銳轉(zhuǎn)角的消除,自動(dòng)地降低了龜裂的可能性,能力.塑料的流動(dòng)狀態(tài)將被重大的改善,園形的轉(zhuǎn)角,使得塑料能夠均勻,.,造成應(yīng)力集中,,,.園角加應(yīng)力集中減內(nèi)圓角R<0.3T 應(yīng)力劇增內(nèi)圓角R>0.8T 幾乎無應(yīng)力集中增設(shè)加強(qiáng)肋肋根部厚度約為(0.5~0.7)TPC,PPOPA,PEPMMA,ABSPC,PPOPA,PEPMMA,ABSPST<0.6TT<0.5TT<0.5TT<0.6T肋間間距>4T肋高L<3T利用變化肉厚及形狀側(cè)壁加強(qiáng)既可防止變形﹐也可改善流動(dòng)性邊緣加強(qiáng)用變化的邊緣形狀來加強(qiáng)﹐防止變形周邊加強(qiáng)較大的平面易發(fā)生翹曲變形﹐用周邊凹凸或波浪形來防止變形底部加強(qiáng)箱形件底部﹐為加強(qiáng)及防變形常采用如下方法﹕五．BOSS之設(shè)計(jì)BOSS的長(zhǎng)度一般不超過本身直徑的兩倍﹐(孔﹐燒焦﹐)BOSS的位置不能太接近轉(zhuǎn)角或側(cè)壁BOSS的形狀以圓形為主﹐設(shè)計(jì)在底部時(shí)取3個(gè)(其它形狀則加工不易﹐好)BOSS六．孔及凹陷之設(shè)計(jì)孔的形狀和位置的選擇,必須避免造成產(chǎn)品的脆弱性以及生產(chǎn)上的復(fù)雜性.在成形孔的一般方法中,塑料被射出模穴,然后沿著心梢的周邊流動(dòng)而形成孔,因此,當(dāng)塑料在心梢一端會(huì)合時(shí),會(huì)形成接合線,這些接合線位置就成為成品本身的潛在脆弱性.2倍以上3倍以上3/4倍以上(尤其針對(duì)有裝配性﹐)﹐切開的孔周邊也宜加強(qiáng)垂直于材料流動(dòng)方向的盲孔﹐孔徑在1.5mm以下時(shí)﹐孔深不得超過孔徑的2倍端支撐的模仁梢比起兩端都有支撐的模仁梢會(huì)高出48)孔徑不變的通孔不宜設(shè)計(jì)為兩邊對(duì)合成形﹐會(huì)產(chǎn)生偏心﹐可將任一邊的孔徑加大﹐設(shè)計(jì)為不用對(duì)合成形的孔孔的形狀設(shè)計(jì)比較﹕七．成形螺紋及輥紋設(shè)計(jì)成形螺紋設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)﹕32牙/inch(以下的螺紋﹐5mm長(zhǎng)螺紋會(huì)因收縮的關(guān)系使螺距失真﹐應(yīng)避免使用﹐如結(jié)構(gòu)需要時(shí)可采用自攻螺絲鎖緊螺紋公差小于成形材料收縮量時(shí)應(yīng)避免使用螺紋不得延長(zhǎng)至成品末端﹐因如此產(chǎn)生的尖銳部會(huì)使模具及螺紋的端面崩裂﹑低﹐0.8mm的平坦部分2~4度的拔模角輥紋通常是平行于脫模方向的溝槽﹐輥紋間距通常為3.0mm,最小為1.5mm。為防模具崩裂及使后加工容易﹐輥紋與分模面間至少留0.8mm的平坦部分。八．埋入件設(shè)計(jì)埋入件舉例﹕埋入件需注意點(diǎn)﹕由于流動(dòng)性的關(guān)系﹐會(huì)在埋入件的周圍產(chǎn)生熔接痕﹔由于塑料與金屬的收縮率不一樣﹐成形后易產(chǎn)生開裂使用埋入件成形時(shí)﹐會(huì)使周期延長(zhǎng)埋入件高出成形品少許﹐可避免在裝配時(shí)被拉動(dòng)而松脫成形品設(shè)計(jì)要點(diǎn)改善::,<=0.5-0.6T,,腐蝕加工等防止收縮下陷及保持表面無痕跡,,澆口切除容易,可防收縮下陷防止收縮下陷,防止收縮下陷,可防止收縮下陷,并可使強(qiáng)度顯著增加強(qiáng)度的改善,把孔邊肉厚增加及高度增高以補(bǔ)強(qiáng)切離之孔周邊肉厚宜增加可使強(qiáng)度增強(qiáng)可設(shè)置凸彀承受頂出力量角隅設(shè)R,,,變形破裂加設(shè)補(bǔ)強(qiáng)肋及角隅部設(shè)R,增強(qiáng)凸彀之強(qiáng)度可防止破裂之發(fā)生模具及成形品的改善,易使材料充填不足,,才不致于影響透明性,使成直角向之分?？上齍NDERCUT而不用側(cè)向心型,使模具構(gòu)造簡(jiǎn)化,宜將另一方孔擴(kuò)大(,),使變?yōu)槿菀淄剐螆?chǎng)合模具之切削加工容易.,后加工容易非對(duì)稱者加工困難成形品應(yīng)盡量設(shè)計(jì)為圓形,雕削容易.,過薄,易造成充填不足雕削加工容易,鉆孔加工(,)改變模具固定側(cè)之心型形狀,使減少與成形品之