塑膠零件-加強(qiáng)筋-壁厚-卡扣設(shè)計(jì)及經(jīng)驗(yàn)

塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計(jì)基本綱要：塑膠零件中加強(qiáng)筋的應(yīng)用與設(shè)計(jì);塑膠零件中壁厚的選擇與設(shè)計(jì);塑膠零件中卡扣強(qiáng)度計(jì)算及其應(yīng)用.2021/5/91塑膠制品設(shè)計(jì)原則1、在選料方面需考慮：(1)塑料的物理機(jī)械性能,如強(qiáng)度,剛性,韌性,彈性,吸水性以及對應(yīng)力的敏感性等；(2)塑料的成型工藝性,如流動(dòng)性,結(jié)晶速率,對成型溫度,壓力的敏感性等；(3)塑料制品在成型后的收縮情況,及各向收縮率的差異.2、在制品形狀方面：能滿足使用要求,有利于充模,排氣,補(bǔ)縮,同時(shí)能適應(yīng)高效冷卻硬化（熱塑性塑料制品）或快速受熱固化（熱固性塑料制品）等.3、在模具方面：應(yīng)考慮它的總體結(jié)構(gòu),特別是抽芯與脫出制品的復(fù)雜程度;同時(shí)應(yīng)充分考慮模具零件的形狀及其制造工藝,以便使制品具有較好的經(jīng)濟(jì)性.4、在成本方面：要考慮注射制品的利潤率,年產(chǎn)量,原料價(jià)格,使用壽命和更換期限,盡可能降低成本.2021/5/92一塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計(jì)---壁厚篇2021/5/93壁厚基本設(shè)計(jì)守則壁厚的大小取決於產(chǎn)品需要承受的外力,是否作為其他零件的支撐,承接柱位的數(shù)量,伸出部份的多少以及選用的塑膠材料而定.一般的熱塑性塑料壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)以4mm為限:

從經(jīng)濟(jì)角度來看:過厚的產(chǎn)品不但增加物料成本,延長生產(chǎn)周期和冷卻時(shí)間,增加生產(chǎn)成本;從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度來看:過厚的產(chǎn)品增加導(dǎo)致產(chǎn)生

”空穴”

氣孔的可能性，大大削弱產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度.由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑,太突然的壁厚過渡轉(zhuǎn)變會導(dǎo)致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面問題,并且此處模具易產(chǎn)生磨損.采用固化成型的生產(chǎn)方法時(shí),流道,澆口和部件的設(shè)計(jì)應(yīng)使塑料由厚膠料的地方流向薄膠料的地方,這樣使模腔內(nèi)有適當(dāng)?shù)膲毫σ詼p少在厚膠料的地方出現(xiàn)縮水及避免模腔不能完全充填的現(xiàn)象;若塑料的流動(dòng)方向是從薄膠料的地方流向厚膠料的地方,則應(yīng)采用結(jié)構(gòu)性發(fā)泡的生產(chǎn)方法來減低模腔壓力.5.制品上相鄰壁厚差的關(guān)系(薄壁：厚壁)為：熱固性塑料：壓制1：3，擠塑1：5熱塑性塑料：注塑1：1.5(2)

2021/5/94壁厚基本設(shè)計(jì)之平面準(zhǔn)則在大部份熱融過程操作,包括擠壓和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的;厚膠的地方比旁邊薄膠的地方冷卻得比較慢,并且在相接的地方表面在澆口凝固後出現(xiàn)收縮痕;更甚者引致產(chǎn)生縮水印,熱內(nèi)應(yīng)力,撓曲部份歪曲,顏色不同或不同透明度;若厚膠的地方漸變成薄膠的是無可避免的話,應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成漸次的改變,并且在不超過壁厚3:1的比例下.2021/5/95壁厚的差異產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的影響2021/5/96壁厚的差異產(chǎn)生縮水和氣泡的影響2021/5/97針對壁厚差異較大處的過度改善措施2021/5/98針對壁厚設(shè)計(jì)不良產(chǎn)生的變形的改善措施2021/5/99壁厚設(shè)計(jì)考慮對產(chǎn)品成型產(chǎn)生的影響2021/5/910壁厚過度處必要時(shí)考慮到膠口設(shè)計(jì)對產(chǎn)品的影響2021/5/911壁厚基本設(shè)計(jì)之轉(zhuǎn)角準(zhǔn)則壁厚均一的要訣在轉(zhuǎn)角的地方也同樣需要,以免冷卻時(shí)間不一致,冷卻時(shí)間長的

地方就會有收縮現(xiàn)象,因而發(fā)生部件變形和撓曲;此外,尖銳的圓角位通常會導(dǎo)致部件有缺陷及應(yīng)力集中,尖角的位置亦常在電鍍過程後引起不希望的物料聚積;集中應(yīng)力的地方會在受負(fù)載或撞擊的時(shí)候破裂;較大的圓角提供了這種缺點(diǎn)的解決方法,不但減低應(yīng)力集中的因素,且令流動(dòng)的塑料流得更暢順和成品脫模時(shí)更容易.2021/5/912轉(zhuǎn)角處的壁厚設(shè)計(jì)不當(dāng)后果及改善措施2021/5/913轉(zhuǎn)角位的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則亦適用於懸梁式扣位:因這種扣緊方式是需要將懸梁臂彎曲嵌入,轉(zhuǎn)角位置的設(shè)計(jì)圖說明如果轉(zhuǎn)角弧位R太小時(shí)會引致其應(yīng)力集中系數(shù)(StressConcentrationFactor)過大,產(chǎn)品彎曲時(shí)容易折斷,弧位R太大的話則容易出現(xiàn)收縮紋和空洞,因此,圓弧位和壁厚是有一定的比例,一般介乎0.2至0.6之間,理想數(shù)值是在0.5左右.2021/5/914熱塑性塑料的膠厚設(shè)計(jì)叁考表不同的塑膠物料有不同的流動(dòng)性,膠位過厚的地方會有收縮現(xiàn)象,膠位過薄的地方塑料不易流過,以下是一些建議的膠料厚度可供叁考.2021/5/915其實(shí)大部份厚膠的設(shè)計(jì)可從使用加強(qiáng)筋及改變橫切面形狀取締之,除了可減省物料以致減省生產(chǎn)成本外,取締后的設(shè)計(jì)更可保留和原來設(shè)計(jì)相若的剛性,強(qiáng)度及功用,下圖的金屬齒輪如改成使用塑膠物料,更改后的設(shè)計(jì)理應(yīng)如圖一般,此塑膠齒輪設(shè)計(jì)相對原來金屬的設(shè)計(jì)不但減省材料,消取因厚薄不均引致的內(nèi)應(yīng)力增加及齒冠部份收縮引致整體齒輪變形的情況發(fā)生.2021/5/9162021/5/9172021/5/9182021/5/9192021/5/920二塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計(jì)---加強(qiáng)筋篇2021/5/921加強(qiáng)筋的作用在不加大制品壁厚的條件下,增強(qiáng)制品的強(qiáng)度和剛性,以節(jié)約塑料用量,減輕重量,降低成本;

可克服制品壁厚差帶來的應(yīng)力不均所造成的制品歪扭變形;

便于塑料熔體的流動(dòng),在塑料制品本體某些壁部過薄處為熔體的充滿提供通道.2021/5/922加強(qiáng)筋的一般設(shè)計(jì)形式2021/5/923角支撐的形式加強(qiáng)筋的一般設(shè)計(jì)形式2021/5/924PC,PPOT’<0.6TPA,PET’<0.5TPMMA,ABST’<0.5TPST’<0.6T肋根部厚度約為(0.5~0.7)T肋間間距>4T肋高L<3T材料厚度與加強(qiáng)筋的尺寸關(guān)系（一）2021/5/925不同材質(zhì)的加強(qiáng)筋細(xì)節(jié)有所區(qū)別ABS2021/5/926材料厚度與加強(qiáng)筋的關(guān)系（三）2021/5/927材料厚度與加強(qiáng)筋的關(guān)系（二）2021/5/928材料厚度與加強(qiáng)筋的關(guān)系（四）2021/5/929如果對外觀要求不是很嚴(yán)格的話可以在此處加一個(gè)槽防止縮水和產(chǎn)生氣泡2021/5/9302021/5/9312021/5/9322021/5/9332021/5/934三塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計(jì)---卡扣篇2021/5/935卡扣的使用時(shí)機(jī)

兩部品結(jié)合后,仍具有活動(dòng)性,如滑動(dòng)鍵,電池蓋…等；彌補(bǔ)主殼螺絲鎖附后,強(qiáng)度之不足；使產(chǎn)品組裝更具方便性,降低工時(shí)；適用于可換外觀飾片之固定設(shè)計(jì).2021/5/936卡扣的操作原理2021/5/937主殼卡扣的基本形式2021/5/938主殼卡扣的基本形式可以將扣的孔設(shè)計(jì)成盲孔2021/5/939主殼卡扣的基本形式2021/5/940以功能區(qū)分卡扣的基本形式永久型二.可拆卸型2021/5/941永久型2021/5/942可拆卸型2021/5/943球型可拆卸型2021/5/9