結(jié)構(gòu)設(shè)計概述全冊配套完整課件

結(jié)構(gòu)設(shè)計概述全冊配套完整課件工業(yè)設(shè)計概述工業(yè)設(shè)計工業(yè)設(shè)計是以工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟學(xué)為基礎(chǔ)對工業(yè)產(chǎn)品進行的設(shè)計。1、產(chǎn)品外觀設(shè)計（ID)；2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計（MD)；3、電子電路設(shè)計（HD)4、手板檢驗5、模具設(shè)計；6、模具制造；7、試產(chǎn)；8、量產(chǎn)；9、設(shè)計變更（包括：設(shè)計變更資料的輸出和制作工程變更通知單）10、結(jié)案項目流程項目洽談合同簽訂項目討論外觀提交外觀修改V1外觀修改V2外觀修改N結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)提交結(jié)構(gòu)修改V1結(jié)構(gòu)修改V2結(jié)構(gòu)修改N數(shù)控編程手板制作手板確認(rèn)模具設(shè)計項目簡化流程人員組織架構(gòu)頭腦風(fēng)暴手繪外觀設(shè)計（1）PS圖外觀設(shè)計（2）三維外觀設(shè)計（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計概述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計是針對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)；一個好產(chǎn)品首先要實用，因此，產(chǎn)品設(shè)計首先是功能，其次才是形狀。產(chǎn)品實現(xiàn)其各項功能完全取決于一個優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個產(chǎn)品設(shè)計過程中最復(fù)雜的一個工作環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品形成過程中，起著至關(guān)重要的作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計者既要構(gòu)想一系列關(guān)聯(lián)零件來實現(xiàn)各項功能，又要考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀；既要安全耐用、性能優(yōu)良，又要易于制造、降低成本。所以說，結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)具有全方位和多目標(biāo)的空間想象力，并具有和跨領(lǐng)域的協(xié)調(diào)整合能力。根據(jù)各種要求與限制條件尋求對立中的統(tǒng)一。結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)工程師考慮的因素1、產(chǎn)品材料2、模具3、數(shù)控加工4、表面工藝5、機械制圖6、生產(chǎn)裝配工藝7、研發(fā)周期生產(chǎn)成本8、品質(zhì)安規(guī)相關(guān)知識2024/9/8產(chǎn)品設(shè)計工程師作為一個合格的結(jié)構(gòu)工程師要求你對下列知識有一定的了解1、熟練一門3維軟件和一門平面CAD軟件；2、對模具的了解（塑膠模具及五金模具）；3、材料特性的認(rèn)識；4、常用傳動與機構(gòu)原理（往往設(shè)計難點在于實現(xiàn)功能的機構(gòu)而非零件的結(jié)構(gòu)）5、了解機械加工、壓鑄、鈑金等加工工藝；了解相關(guān)國際或國家標(biāo)準(zhǔn)。6、表面工藝了解；7、機械相關(guān)知識；8、生產(chǎn)裝配工藝；9、品質(zhì)安規(guī)相關(guān)知識?；疽?024/9/8塑件產(chǎn)品設(shè)計的要點與原則1、以滿足產(chǎn)品開發(fā)要求（市場與客戶要求、認(rèn)證測試以及安全規(guī)范）為第一準(zhǔn)則2、以最簡單的結(jié)構(gòu)做出最優(yōu)良的產(chǎn)品（降低制造成本提高成品市場竟?fàn)幜Γ?、在滿足產(chǎn)品要求的前提下，首選價格較為便宜的材料；3、以產(chǎn)品認(rèn)證及使用特點,盡量最小化

制件壁厚；4、優(yōu)選套用標(biāo)準(zhǔn)零件規(guī)格進行結(jié)構(gòu)設(shè)計；5、結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)盡量避免或減少模具滑塊、抽芯、斜頂，這樣可以大為減少模具開發(fā)難度及成本，同時也會相應(yīng)出現(xiàn)注塑成型中的不良品比率。6、盡可能地利用材料本身特性設(shè)計結(jié)構(gòu)與機構(gòu)，以減少產(chǎn)品附屬部件。7、產(chǎn)品調(diào)整通常難以避免，盡量考慮修模難易，通常修模加膠均比減膠更方便。8、交流、參考已有結(jié)構(gòu)是高效提升可行性的途徑，規(guī)避專利以及開發(fā)專利是自我提升的新臺階。設(shè)計要點與原則塑件結(jié)構(gòu)塑制件（InjectionPlastic）以其無可取代的可塑性，使得很多復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)，在工業(yè)生產(chǎn)中結(jié)構(gòu)件占比與復(fù)雜程度都以塑制件冠首。鈑金結(jié)構(gòu)鈑金件又稱沖壓件（sheetmetal），材料為各類金屬薄板，其中以鋼板使用最多。鑄件結(jié)構(gòu)壓鑄件（DieCasting），制件以鋁質(zhì)為多，鑄件因其模具成型后制件尺寸不精確，所以通常都需要進行對關(guān)鍵尺寸位進行機械精加工。鈑金加工1.材料厚度2.折彎R角、下模V型槽3.折彎系數(shù)/K因子/折彎扣除4.鈑金焊接成型5.表面前處理-脫脂、磷化6.表面后處理-機械拋光、電拋光、噴涂7.裝配安裝ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）用途：玩具、機殼、日常用品、汽車配件（儀表板、工具艙門、車輪蓋、反光鏡盒）、家電外殼；特性：堅硬、不易碎、可涂膠水，工作溫度-50~+70℃，可燃燒，損壞時可能有利邊出現(xiàn)。多數(shù)應(yīng)用于玩具外殼或不用受力的零件。材料（不同材料的特性）（塑膠部份）PP（聚丙烯）用途:玩具、日常用品、包裝膠袋、瓶子特性:有彈性、韌度強、延伸性大、但不可涂膠水，工作溫度-30℃～140℃。應(yīng)用:多數(shù)應(yīng)用于一些因要接受跌落測試而拆件的地方。材料（不同材料的特性）（塑膠部份）PS（聚苯乙烯）用途：絕緣透明件、裝飾件、化學(xué)儀器、光學(xué)儀器；發(fā)泡PS（保麗龍），建筑隔音、隔熱層，冰箱保溫層，一次性飯盒，頭盔緩沖層；特性：絕緣性好，硬而脆，無色透明，可染色，耐熱。發(fā)泡PS無法回收；材料（不同材料的特性）（塑膠部份）PC（聚碳酸酯）用途：車輛前后燈、儀表板、冰箱抽屜、攪拌機、網(wǎng)線水晶插頭、一次性醫(yī)療器械；特性：無色透明、無毒、可染色、抗沖擊、耐磨、耐腐蝕、抑菌、阻燃，耐高溫和耐低溫（-60~120℃），耐沖擊韌度（熱塑性塑料之首），很高的耐候性也很好，抗彎，抗拉強度與尼龍相當(dāng)，較高的延伸率和彈性模量，尺寸穩(wěn)定性好，耐磨性與尼龍相當(dāng)，耐腐蝕，透明度高，但易產(chǎn)生開裂。；應(yīng)用：多數(shù)應(yīng)用于透明零件，代替玻璃。常用于制作齒輪，軸承，無色透明PC可用于制造飛機，車擋風(fēng)玻璃材料（不同材料的特性）（塑膠部份）PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）用途：儀器表面板及護蓋，火車、汽車等車輛門窗，吊頂、隔斷、移門、透明墻；特性：具有極好的透明性（透光率>91%）

、化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性，易染色，易加工，表面硬度不高，易劃傷；應(yīng)用：應(yīng)用廣泛，突出的透性使之在光學(xué)透鏡等制件中被首選。材料（不同材料的特性）（塑膠部份）POM（聚甲醛）（俗稱賽鋼）用途:機械零件、齒輪、家電外殼特性:耐磨、堅硬但脆弱，損壞時容易有利邊出現(xiàn)，成型難度大。應(yīng)用:多數(shù)用于膠齒輪、滑輪、一些需要傳動，承受大扭力或應(yīng)力的地方。材料（不同材料的特性）（塑膠部份）Nylon（尼龍，PA）用途：齒輪、滑輪、紡織品特性：堅韌、吸水、耐磨、吸震、耐熱，但當(dāng)水份完全揮發(fā)后會變得脆弱。應(yīng)用：因為精準(zhǔn)度比較難控制，所以大多用于一些模數(shù)較大的齒輪材料（不同材料的特性）（塑膠部份）Kraton（熱塑性丁苯橡膠）用途：摩打墊，手工具把手特性：

柔軟，有彈性，韌度高，延伸性強。設(shè)計上的應(yīng)用：多數(shù)作為摩打墊，吸收摩打震動，減低噪音。材料（不同材料的特性）（塑膠部份）塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推薦值(單位mm)工程塑料最小壁厚小型制品壁厚中型制品壁厚大型制品壁厚尼龍(PA)0.450.761.502.40~3.20聚乙烯(PE)0.601.251.602.40~3.20聚苯乙烯(PS)0.751.251.603.20~5.40有機玻璃(PMMA)0.801.502.204.00~6.50聚丙烯(PP)0.851.451.752.40~3.20聚碳酸酯(PC)0.951.802.303.00~4.50聚甲醛(POM)0.451.401.602.40~3.20聚砜(PSU)0.951.802.303.00~4.50ABS0.801.502.202.40~3.20PC+ABS0.751.502.202.40~3.20壁厚推薦值常用的金屬材質(zhì)碳鋼/不銹鋼/銅/鋁金屬材料形狀分類普通板材-如熱軋鋼板、冷軋鋼板特種板材-鍋爐用鋼板、船體用結(jié)構(gòu)鋼板普通型材-工字鋼、角鋼、帶鋼（扁鐵等）特種鋼材-軸承鋼、齒輪鋼線材-鐵絲、彈簧鋼絲管材-無縫管、鍍鋅管材料（金屬部份）拔模角度拔模角度/脫模斜度為便于脫模，塑料制品壁在出模方向上應(yīng)具有傾斜角度α，其值以度數(shù)表示。

脫模斜度確定要點

脫模角的大小是沒有一定的準(zhǔn)則，多數(shù)是憑經(jīng)驗和依照產(chǎn)品的深度來決定。此外，成型的方式，壁厚和塑料的選擇也在考慮之列。一般來講，對模塑產(chǎn)品的任何一個側(cè)壁，都需有一定量的脫模斜度，以便產(chǎn)品從模具中取出。

脫模斜度的大小可在0.2°至數(shù)度間變化，視周圍條件而定，一般以0.5°至1°間比較理想。1.取斜度的方向，一般內(nèi)孔以小端準(zhǔn)，符合圖樣，斜度由擴大方向取得，外形以大端為準(zhǔn)，符合圖樣，斜度由縮小方向取得。如下圖。凡塑件精度要求高的，應(yīng)選用較小的脫模斜度。凡較高、較大的尺寸，應(yīng)選用較小的脫模斜度。塑件的收縮率大的，應(yīng)選用較大的斜度值。塑件壁厚較厚時，會使成型收縮增大，脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值。一般情況下，脫模斜度不包括在塑件公差范圍內(nèi)。透明件脫模斜度應(yīng)加大，以免引起劃傷。一般情況下PS料脫模斜度應(yīng)大于3°，ABS及PC料脫模斜度應(yīng)大于2°。2024/9/8帶革紋、噴砂等外觀處理的塑件側(cè)壁應(yīng)加3°~5°的脫模斜度，視具體的咬花深度而定，一般的曬紋版上已清楚例出可供作參考之用的要求出模角。咬花深度越深，脫模斜度應(yīng)越大.推薦值為1°+H/0.0254°(H為咬花深度）。插穿面斜度一般為1°~3°。外殼面脫模斜度大于等于3°。2024/9/8除外殼面外，殼體其余特征的脫模斜度以1°為標(biāo)準(zhǔn)脫模斜度。特別的也可以按照下面的原則來取:低于3mm高的加強筋的脫模斜度取0.5°，3~5mm取1°，其余取1.5°；低于3mm高的腔體的脫模斜度取0.5°，3~5mm取1°，其余取1.5°。

1.8mm1.2~1.5mm結(jié)構(gòu)設(shè)計——加強篇加強筋的作用在不加大制品壁厚的條件下，增強制品的強度和剛性，以節(jié)約塑料用量，減輕重量，降低成本?？煽朔破繁诤癫顜淼膽?yīng)力不均所造成的制品歪扭變形。(翹曲)便于塑料熔體的流動，在塑料制品本體某些壁部過薄處為熔體的充滿提供通道。推薦的筋板尺寸加強筋的布置加強筋一般被放在塑膠產(chǎn)品的非接觸面，其伸展方向應(yīng)跟隨產(chǎn)品最大應(yīng)力和最大偏移量的方向。加強筋的位置亦受制於一些生產(chǎn)上的考慮，如模腔充填、縮水及脫模等。加強筋的長度可與產(chǎn)品的長度一致，兩端相接產(chǎn)品的外壁，或只占據(jù)產(chǎn)品部份的長度，用以局部增加產(chǎn)品某部份的剛性。加強筋沒有接上產(chǎn)品外壁的話，末端部份亦不應(yīng)突然終止，應(yīng)該漸次地將高度減低，直至完結(jié)，從而減少出現(xiàn)困氣、填充不滿及燒焦痕等問題。

加強筋厚度一般原則：對于不考慮表面質(zhì)量的加強筋，筋的厚度(t)應(yīng)在75%~85%的基體壁厚(T)。對于有表面質(zhì)量要求的加強筋，如果表面為毛面,筋的厚度(t)不應(yīng)超過基體壁厚(T)的50%。如果為光面，筋的厚度(t)應(yīng)控制在基體壁厚(T)的30%以下。加強筋厚度不同材質(zhì)加強筋厚度的設(shè)計參考（相對基體壁厚）材料最小的縮痕輕微縮痕PC50%（高亮表面40%）66%ABS40%60%PC+ABS50%66%PA30%40%PA增強33%50%PP30%40%PP增強33%50%筋板設(shè)計實例較好的設(shè)計理想的設(shè)計不合理的設(shè)計不不合理的設(shè)計改進的設(shè)計改進的設(shè)計筋板設(shè)計實例不正確的設(shè)計正確的設(shè)計不正確的設(shè)計正確的設(shè)計料流軌跡該處排氣不好為了避免筋位出現(xiàn)排氣問題，導(dǎo)致局部材料不足或燒焦現(xiàn)象，獨立的筋應(yīng)該做成三角形或帶倒角。筋板設(shè)計實例筋板設(shè)計實例筋板設(shè)計實例角撐位于制品邊緣，支撐制品壁面，以增加強度及剛度。加強筋的設(shè)計要點(1)用高度較低、數(shù)量稍多的筋代替高度較高的單一加強筋，避免厚筋底冷卻收縮時產(chǎn)生表面凹陷。當(dāng)筋的背面出現(xiàn)凹陷影響美觀時，可采用裝飾結(jié)構(gòu)予以遮掩。加強筋的設(shè)計要點(2)筋的布置方向最好與熔料的充填方向一致（如圖）。(3)筋的根部用圓弧過渡，以避免外力作用時產(chǎn)生應(yīng)力集中而破壞。但根部圓角半徑過大則會出現(xiàn)凹陷。(4)一般不在筋上安置任何零件。(5)位于制品內(nèi)壁的凸臺不要太靠近內(nèi)壁，以避免凸臺局部熔體充填不足。結(jié)構(gòu)設(shè)計——料厚篇料厚作用使制品具有確定的結(jié)構(gòu)和一定的強度、剛度，以滿足制品的使用要求；(2)提供良好的流動狀態(tài)（如壁不能過薄）以及充填和冷卻效果（如壁不能太厚)；(3)合理的壁厚使制品能順利地從模具中頂出；(4)滿足嵌件固定及零件裝配等強度的要求；(5)防止制品翹曲變形。確定料厚的主要因素1.結(jié)構(gòu)強度是否足夠2.能否抵脫模力3.能否均勻分散所受的沖擊力4.有埋入件時﹐能否防止破裂5.棱角及肉厚較薄部分是否會阻礙材料流動料厚選擇塑料件的壁厚大小取決於產(chǎn)品使用要求，是否需要承受的外力、是否作為其他零件的支撐；選用的塑膠材料；以及裝配等各項要求。一般的熱塑性塑料壁厚設(shè)計應(yīng)以4mm為限，常用的料厚范圍為2-3mm。產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)盡量避免太厚或太薄的情況太薄導(dǎo)致：1.產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度不夠；2.產(chǎn)品成型缺陷，進料不足，產(chǎn)品缺料太厚導(dǎo)致：1.增加物料成本；2.增加引致產(chǎn)生空穴、氣孔的可能性，削弱產(chǎn)品的剛性及強度；3.延長生產(chǎn)周期、冷卻時間，增加生產(chǎn)成本均勻料厚均勻料厚是非常的重要的。

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、水印、熱內(nèi)應(yīng)力、變形、色差或不同透明度等缺陷。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)計成漸次的改變。產(chǎn)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)均勻料厚——圓角均勻料厚的要訣在轉(zhuǎn)角的地方也同樣重要尖銳的拐角位通常會導(dǎo)致部件有缺陷及應(yīng)力集中，集中應(yīng)力的地方會在受負(fù)載或撞擊的時候破裂；尖角的位置亦常在電鍍過程後引起不希望的物料聚積大圓角提供了這種缺點的解決方法，不但減低應(yīng)力集中的因素，且令流動的塑料流得更暢順和成品脫模時更容易。下圖可供叁考之用縮痕內(nèi)部縮孔不均勻壁厚產(chǎn)生的收縮不同材料的產(chǎn)品料厚a)

壁厚壁厚是產(chǎn)品設(shè)計最先被考慮，一般用于注塑成型的會在1.5

mm

(0.06

in)

至4.5

mm

(0.18

in)。壁厚比這范圍小的用于塑料流程短和細(xì)小部件。典型的壁厚約在2.5mm

(0.1

in)左右。一般來說，部件愈大壁厚愈厚，這可增強部件強度和塑料充填。壁厚在3.8mm

(0.15

in)

至6.4mm

(0.25

in)范圍是可使用結(jié)構(gòu)性發(fā)泡。

b)

圓角

建議的最小圓角半徑是膠料厚度的25%，最適當(dāng)?shù)陌霃脚c膠料厚比例在60%。

輕微的增加半徑就能明顯的減低應(yīng)力。ABS不同材料的產(chǎn)品料厚PC建議最大壁厚為9.5mm

(0.375

in)。若要效果好，則壁厚應(yīng)不過3.1mm

(0.125

in)。在一些需要將壁厚增加使強度加強時，肋骨和一些補強結(jié)構(gòu)可提供相同結(jié)果。PC

大部份應(yīng)用的最小壁厚在0.75

mm(0.03

in)左右，再薄一些的地方是要取決於部件的幾何和大小。短的塑料流程是可以達(dá)到0.3

mm

(0.012

in)

壁厚。

不同材料的產(chǎn)品料厚PA

（尼龍）

a)

壁厚尼龍的塑膠零件設(shè)計應(yīng)采用結(jié)構(gòu)所需要的最小厚度。這種厚度可使材料得到最經(jīng)濟的使用。壁厚盡量能一致以消除成型後變型。若壁厚由厚過渡至薄膠料則需要采用漸次變薄的方式。

b)

圓角建議圓角R

值最少0.5mm

(0.02

in)，此一圓角一般較可接受，在有可能的范圍，盡量使用較大的R

值。因應(yīng)力集中因素數(shù)值因為R/T

之比例由0.1增至0.6

而減少了50%

，即由3減至1.5

。而最佳的圓角是為R/T

在0.6之間。不同材料的產(chǎn)品料厚PSU

a)壁厚

常用於大型和長流距的壁厚最小要在2.3mm(0.09in)。細(xì)小的部件可以最小要有0.8mm(0.03in)而流距應(yīng)不可超過76.2mm(3in)PBT

a)壁厚

壁厚介乎在0.76mm至3.2mm(0.03至0.125in)。壁厚要求均勻，若有厚薄膠料的地方，以比例3:1的錐巴漸次由厚的地方過渡至薄的地方。

b)圓角

轉(zhuǎn)角出現(xiàn)尖角所導(dǎo)致部件的破壞最常見的現(xiàn)象，增加圓角是加強塑膠部件結(jié)構(gòu)的方法之一。若將應(yīng)力減少5%(由3減至1.5)則圓角與壁厚的比例由0.1增加至0.6。而0.6是建議的最理想值。產(chǎn)品設(shè)計料厚參考表料厚與產(chǎn)品長度的關(guān)系公式殼體的厚度1、壁厚要均勻，厚薄差別盡量控制在基本壁厚的25%以內(nèi)，整個部件的最小壁厚不得小于0.4mm，且該處背面不是A級外觀面，并要求面積不得大于100mm2。2、合理的確定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先決定于塑件的使用要求：包括零件的強度、質(zhì)量成本、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性以及裝配等各項要求，一般壁厚都有經(jīng)驗值，參考類似即可確定(如熨斗一般壁厚2mm，吸塵器大體為2.5mm)。制品壁厚設(shè)計卡扣卡扣專業(yè)術(shù)語：集成連接

卡扣結(jié)構(gòu)是確定產(chǎn)品各零件間結(jié)合的最有效的一種連接方式。起到一種簡單和快捷的裝配作用。

卡扣結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：在考慮機械裝配工作中，單獨的緊固件常常是勞動強度最大。為降低與單獨緊固件相關(guān)的裝配費用，對于塑膠成型零件來說，各種類型設(shè)計完美的卡扣都可以提供可靠的、高質(zhì)量的緊固配置使得產(chǎn)品的裝配效率極高。再者，扣位的裝配過程簡單，一般只需一個插入的動作，無需做旋轉(zhuǎn)運動或裝配前產(chǎn)品定位的動作，快捷簡便。

卡扣結(jié)構(gòu)的缺點：隨著使用次數(shù)多之后，容易產(chǎn)生斷裂等，且斷裂位置難以修補。在塑膠成型的零件上用于不拆卸的裝配，若能拆卸只有更換零件。卡扣設(shè)計在公差配合上的需要經(jīng)驗的積累。設(shè)計參數(shù)：1、效長度搭扣的有效長度：Lb=(5-10)Tb第一種結(jié)構(gòu)：Tb=Tr第二種結(jié)構(gòu)：Tb=2*Tr2.插入角度：3.有效長度：當(dāng)Lb/Tb≈5Y<Tb當(dāng)Lb/Tb≈10Y=Tb注：有效長度盡量不超過5~10Tb否則造成強度過強或過軟情況。4.反扣角：當(dāng)β=45°

是在沒有載荷情況下取值當(dāng)β>55°

是在低外部載荷情況下取值當(dāng)β=80-90°是在高強度載荷情況下取值5.搭扣寬度要求：第一種結(jié)構(gòu)：沒有錐度，即：Wb=Wr（Wr<=Lb）

主要使用在低安裝強度情況下第二種結(jié)構(gòu)：有錐度，即：Wb=4Wr主要使用在高安裝強度情況下注：Wr>=2Tr在插入角的情況下端部要比Tr小，以便于裝配插入?？坶g隙參考值X+0.5X2024/9/8卡扣尺寸參考值結(jié)構(gòu)樣例2024/9/8卡扣實例洞孔Hole在塑膠件上開孔使其和其它部件相接合或增加產(chǎn)品功能上的組合是常用的手法，洞孔的大小及位置應(yīng)盡量不會對產(chǎn)品的強度構(gòu)成影響或增加生產(chǎn)的復(fù)雜性，以下是在設(shè)計洞孔時須要考慮的幾個因素。相連洞孔的距離或洞孔與相鄰產(chǎn)品直邊之間的距離不可少於洞孔的直徑，如孔離邊位或內(nèi)壁邊之要點圖。與此同時，洞孔的壁厚理應(yīng)盡量大，否則穿孔位置容易產(chǎn)生斷裂的情況。要是洞孔內(nèi)附有螺紋，設(shè)計上的要求即變得復(fù)雜，因為螺紋的位置容易形成應(yīng)力集中的地方。從經(jīng)驗所得，要使螺孔邊緣的應(yīng)力集中系數(shù)減低至一安全的水平，螺孔邊緣與產(chǎn)品邊緣的距離必須大於螺孔直徑的三倍。孔心距和孔邊距成型孔的分類成型孔軸線與模具的移動方向孔的設(shè)計應(yīng)避免有薄壁的斷面，否則會產(chǎn)生尖角，有傷手和易缺料的現(xiàn)象。洞孔的邊緣應(yīng)預(yù)留最少0.4mm的直身位消除側(cè)孔倒扣活動側(cè)模會使模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜及增加成本，可從增加側(cè)孔壁位的角度得以消除側(cè)孔引致的倒扣。螺釘柱設(shè)計2024/9/8常用螺釘樣例2024/9/8常用螺釘頭尾樣例自攻螺釘SelfTappingscrews塑件之間的連接常采用自攻螺釘?shù)倪B接方式。螺釘柱螺釘柱的內(nèi)外直徑應(yīng)符合加工工藝性，優(yōu)先選用值：自攻螺釘規(guī)格(國標(biāo))螺釘柱內(nèi)徑?(mm)螺釘柱外徑?(mm)ST2.21.75ST2.92.3~2.46ST3.52.8~2.97ST4.23.47~8ST4.83.88ST5.54.49~10

2024/9/8螺釘柱2024/9/8注塑成型

預(yù)先固定在模具上，注塑后塑膠凝固將螺母包緊。TIPS:為何選擇銅材質(zhì)？

如果采用模具注塑，PA/NYLOY/PET的熔點都在200°C以上，嵌入螺母被熱熔進塑件后溫度迅速變高，注塑成型后，塑料體迅速冷卻結(jié)晶變硬，如果嵌入螺母溫度還處在高溫，就可能導(dǎo)至螺母與塑料件接觸的地方開始松脫或出現(xiàn)裂縫。所以在嵌入螺母的注塑中都使用銅材質(zhì)的螺母而不是碳鋼螺母。后埋入鑲嵌I.熱壓安裝a.短的注塑時間，降低塑料件的制造成本

b.安全，沒內(nèi)應(yīng)力

c.高的軸向拉力和抗扭矩性能

d.可重復(fù)旋入e.易產(chǎn)生溢膠II.超聲波安裝a.相比熱壓溢膠狀況相對理想b.需要工治具進行定位二次加工1.在部件要求拉脫力超出塑件BOSS可提供的鎖緊力。2.結(jié)構(gòu)空間有限，自攻釘?shù)挠行а罃?shù)過少。3.拆卸次數(shù)要求。通常塑件材料螺牙的拆裝次數(shù)約為7次銅柱通常低于BOSS柱平面0.2mm鑲嵌螺柱選取鑲嵌的情形：嵌入方式螺柱設(shè)計的一般原則螺柱盡可能不要獨立布置，盡量與殼體用筋相連或用三角筋加強?？紤]是否會引起過多的壁厚而導(dǎo)致縮痕。不正確設(shè)計正確設(shè)計長螺孔的設(shè)計（螺柱長度大于5倍其外徑）抽芯太長不正確正確降低縮痕的螺柱設(shè)計孔太淺孔太深圓角合適圓角太大支柱盡量不要單獨使用，應(yīng)盡量連接至外壁或與加強筋一同使用，目的是加強支柱的強度及使膠料流動更順暢。兩凸臺間的最小距離為標(biāo)稱壁厚的2倍。如果靠得太近，則薄的區(qū)域很難冷卻，這樣會影響質(zhì)量和生產(chǎn)效率。孔應(yīng)用實例參考ST2.9ST4.2<<(2~3)(2~3)塑件表面處理工藝常用表面處理分類1.原色：材料表面不經(jīng)過任何化學(xué)或涂覆處理，反映材料本身的外觀特質(zhì)；2.噴涂：涂通過噴槍或碟式霧化器，借助于壓力或離心力，分散成均勻而微細(xì)的霧滴，施涂于被涂物表面的涂裝方法；3.印刷：4.電鍍：2024/9/8原色拋光不僅增加工件的美觀，而且能夠改善材料表面的耐腐蝕性、耐磨性，還可以方便于后續(xù)的注塑加工，如使塑料制品易于脫模，減少生產(chǎn)注塑周期等常見的塑料制品如開關(guān)蓋、儀表殼、按鈕盒、接線板等電器絕緣件以及燈具、唱片、計算尺、收音機、相機材料、洗衣機水槽等，都需進行表面拋光處理，以清除痕跡缺陷，顯示出一定的光澤度，滿足使用要求皮紋（砂文）1、電火花紋：電火花加工時，因電流產(chǎn)生瞬間高溫腐蝕工件留下的砂紋，紋路單一。2、噴砂紋：工藝簡單成本低，但紋路單一，不均勻。3、腐蝕紋（曬紋）：采用抗蝕轉(zhuǎn)印油墨，在貼花紙上絲印裝飾紋，用貼膜法把裝飾紋油墨轉(zhuǎn)印到模具上，經(jīng)干燥后修整，進行化學(xué)腐蝕，在模具上得到紋路。2024/9/8皮紋深度一般情況下，細(xì)皮紋的出模角度需要1-3°，粗皮紋需要出模角度3-5°；在不影響結(jié)構(gòu)的情況下盡量放大出模角。若出現(xiàn)出模角度不夠會產(chǎn)生皮紋拉花或發(fā)白的情況，影響產(chǎn)品外觀。皮紋成型要求2024/9/8噴涂作用：1、防護性：產(chǎn)品經(jīng)噴涂后，涂料附著在其表面形成一層具有牢固、連續(xù)圖層會使其與熱、光、氧、水、濕氣、氣體、鹽霧及腐蝕介隔離，增加抗紫外線、抗輻射、防靜電、耐候及耐化學(xué)腐蝕性能，從而阻止或減緩損壞程度。2、裝飾性：運用涂料顏色的多樣性和噴涂技巧，使產(chǎn)品經(jīng)過噴涂消除產(chǎn)品本身表面粗糙、光澤不佳、表面?zhèn)鄣热毕荩瑥亩@得不同色彩、光澤滿足裝飾需求。塑料噴涂工藝流程1.退火：塑料成型時易形成內(nèi)應(yīng)力，涂裝后應(yīng)力集中處易開裂?？刹捎猛嘶鹛幚砘蛘嫣幚?，消除應(yīng)力。退火處理是把ABS塑料成型件加熱到熱變形溫度以下，即60℃，保溫2h。由于采用此種工藝需要大量的設(shè)備投資，因此，可采用整面處理的技術(shù)，即配置能夠消除塑件內(nèi)應(yīng)力的溶液在室溫下對塑件表面進行15～20min的處理即可。

2.除油：塑料件表面常沾有油污、手汗和脫模劑，它會使涂料附著力變差，涂層產(chǎn)生龜裂、起泡和脫落。涂裝前應(yīng)進行除油處理。對塑料件通常用汽油或酒精清洗，然后進行化學(xué)除油化學(xué)除油后應(yīng)徹底清洗工件表面殘留堿液，并用純水最后清洗干凈，晾干或烘干。

3.除電及除塵：塑料制品是絕緣體，表面易產(chǎn)生靜電。帶電后容易吸附空氣中的細(xì)小灰塵而附著于表面。因靜電吸附的灰塵用一般吹氣法除去十分困難，采用高壓離子化空氣流同時除電除塵的效果較好。

4.噴涂：塑料涂層厚度為15~20μm，通常要噴涂2~3道才能完成。一道噴涂后晾干15min，再進行第二次噴涂。需要光亮的表面還必須噴涂透明涂料。涂后的制件對于阻燃性能基本沒有影響。

5.烘干：涂完后可在室溫下自干，也可在60℃條件下烘烤30min。噴涂類別高光UV噴涂：在黑色底漆及黑色素材表面噴涂塑膠高光UV油，使表面形成一層UV涂層。（UV漆是指用通過紫外線使漆膜固化）鋼琴漆：如果嚴(yán)格作為“和鋼琴上的漆一樣的漆”來說，其實有雙重含義，第一種意思指的是漆本身，即不飽和聚酯PE高光漆本身；第二種意思則指的是鋼琴漆噴涂工藝啞光UV噴涂：在黑色底漆及黑色素材表面噴涂塑膠亞光UV油，使表面形成一層UV涂層。磨砂漆：在手機上噴涂上耐磨防滑的磨砂漆，不僅讓手機更具質(zhì)感，也不會出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象。不過磨砂噴涂工藝唯一看起來有些不足地方就是看起來并不那么上檔次橡膠漆：橡膠漆是一種雙組份高彈性聚氨酯油漆，具有高彈性、耐擦性、耐沖擊性，有著一種柔和的手感，尤其是手經(jīng)常觸摸的產(chǎn)品顯的舒適而高檔，提高產(chǎn)品附加值印刷絲?。菏窃诮z網(wǎng)上涂一層感光材料，利用其感光前后可溶性的不同，經(jīng)過感光后將不需要的部分洗去，從而控制何處能透過油墨，何處不能透過。塑料件的絲印，是塑料制品的二次加工（或稱再加工）中的一種。絲網(wǎng)印刷由五大要素構(gòu)成，即絲網(wǎng)印版、刮印刮板、油墨、印刷臺以及承印物。絲網(wǎng)印刷基本原理是：利用絲網(wǎng)印版圖文部分網(wǎng)孔透油墨，非圖文部分網(wǎng)孔不透墨的基本原理進行印刷。印刷時在絲網(wǎng)印版一端上倒入油墨，用刮印刮板在絲網(wǎng)印版上的油墨部位施加一定壓力，同時朝絲網(wǎng)印版另一端移動。油墨在移動中被刮板從圖文部分的網(wǎng)孔中擠壓到承印物上。印刷移?。菏且环N間接的可凹膠頭印刷技術(shù),目前已成為各種物體表面印刷和裝飾的一種主要方法。先將設(shè)計的圖案蝕刻在印刷平板上,把蝕刻板涂上油墨,然后,通過硅膠頭將其中的大部分油墨轉(zhuǎn)印到被印刷物體上。印刷

含浸印刷(熱升華)

含浸印刷是一種和普通的油墨印刷截然不同的印刷方式，它使用的并非是常見的液體狀顏料類油墨，而是固體樹脂類油墨。含浸印刷最常見的就是陶瓷杯“烤印”照片。

優(yōu)劣：這種印刷的牢固性極高，幾乎不可能被磨掉。而且樹脂類油墨先天在光澤、形態(tài)等方面更為優(yōu)秀。但含浸印刷的過程比普通顏料油墨印刷實在復(fù)雜太多，而且成本極高印刷

UV覆膜技術(shù)（貼膜法）是在絲網(wǎng)印刷技術(shù)上再在油墨顏料上覆蓋一層塑膠膜，使得手指與油墨顏色的接觸減少，耐用度有所增強。優(yōu)劣：UV覆膜技術(shù)是絲網(wǎng)印刷技術(shù)的改進版，因此在油墨耐磨性上有更佳的表現(xiàn)，而且成本相對較低。印刷

IMD（In-Mold

Decoration）：在注塑模具內(nèi)放置Film薄膜來裝飾塑膠外觀表面的新技術(shù)。目前IMD有兩種制造方法，一種是把印刷好的Film薄膜制作成循環(huán)滾筒卷狀帶,安裝到注塑機和注塑模具內(nèi),象標(biāo)簽Label貼到前模面上全自動地循環(huán)帶移動式的生產(chǎn)出來;即人稱之為IMD(在模具內(nèi)轉(zhuǎn)印注塑）。

）

IML（在模具內(nèi)貼膜注塑）：把Film薄膜印刷好經(jīng)過成型機Forming成型，再經(jīng)過剪切后放置到注塑模具內(nèi)生產(chǎn)出來的。

此Film一般可分為三層：基材（一般是PET）、油墨層（INK）、膠合材料（多為一種特殊的粘合膠）。

桃木紋電鍍電鍍：指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中﹐以被鍍基體金屬為陰極﹐通過電解作用﹐使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來﹐形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬﹐具有新的特征。根據(jù)鍍層的功能分為防護性鍍層﹐裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。

電鍍工藝過程：一般包括電鍍前預(yù)處理﹐電鍍及鍍后處理三個階段。

電鍍的作用：

a．防腐蝕

b．防護裝飾

c．抗磨損

d．電性能：根據(jù)零件工作要求，提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層

e．工藝要求

電鍍1.鍍銅：打底用，增進電鍍層附著能力，及抗蝕能力。（銅容易氧化，氧化后，銅綠不再導(dǎo)電，所以鍍銅產(chǎn)品一定要做銅保護）2.鍍鎳：打底用或做外觀，增進抗蝕能力及耐磨能力。3.鍍金：改善導(dǎo)電接觸阻抗，增進信號傳輸。(金最穩(wěn)定，也最貴。)4.鍍鈀鎳：改善導(dǎo)電接觸阻抗，增進信號傳輸，耐磨性高于金。5.鍍錫鉛：增進焊接能力，快被其他替物取代(因含鉛現(xiàn)大部分改為鍍亮錫及霧錫)。6.鍍銀：改善導(dǎo)電接觸阻抗，增進信號傳輸。(銀性能最好，容易氧化，氧化后也導(dǎo)電)7.鍍鉻：具有很高的硬度，金屬鉻在空氣中極易鈍化，表面形成一層極薄的鈍化膜，從而顯示出貴金屬的性質(zhì)。對于電鍍件上不需要電鍍的區(qū)域要做好防護：1.防止金屬電鍍材料的浪費；2.電鍍區(qū)域會變硬變脆可能會影響安裝結(jié)構(gòu)的韌性。塑件成型工藝2024/9/8塑膠產(chǎn)品制造過程中，塑膠件成型是其中十分重要內(nèi)容之一。塑膠件成型是將各種形態(tài)(粉料、粒料、熔料和分散體)的塑料制成所需形狀的制品或坯件的過程。塑膠件成型是以注塑、擠塑、吹塑和模壓等成型工藝，塑膠產(chǎn)品制造又以注塑成型工藝最為常見。注塑成型是塑膠成型加工中普通采用的方法，它適用于全部熱塑性塑料（熱塑性塑料：在特定的溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱熔融和冷卻硬化的一類塑料，如ABS、PP、PE、PC、PA、POM）和部分熱固性塑料，塑膠塑膠產(chǎn)品的大部分零部件都是通過注塑成型制造的。塑件成型工藝2024/9/8注塑成型（injectionmolding）是指將已加熱熔融的材料噴射注入模具內(nèi)，經(jīng)冷卻與固化后，得到成型品的方法。其具體過程是，將粒狀或粉狀塑料從注塑機的料斗送入加熱的料筒中，經(jīng)加熱塑化成熔融狀態(tài)，由螺桿施壓而通過料筒端部的噴嘴注入低溫的、閉合的模具型腔中經(jīng)冷卻硬化而保持模腔所賦予的形狀，開模取出膠體后就完成了一個工作周期。注塑成型2024/9/8臥式注塑機立式注塑機注塑機料斗送料桿放置模具區(qū)域模具操作面板區(qū)域操作面板區(qū)域2024/9/8注塑成型流程1、預(yù)處理：配料著色

材料加熱

模具安裝

嵌件預(yù)熱2、送料注塑成型（按照規(guī)定的工藝參數(shù)）3、產(chǎn)品脫模4、去澆口，檢查缺陷，修邊2024/9/8可能與設(shè)計相關(guān)成型缺陷1、填料不足。填充不足表現(xiàn)為注塑件不完整或細(xì)節(jié)不完全，是因為塑料未完全充滿模腔所致。2、縮水紋（縮?。┛s水痕通常表現(xiàn)為塑料表面冷卻硬化收縮缺料所致的凹痕（塌坑、癟形），主要出現(xiàn)在厚壁位置、筋條、機殼、螺母嵌件的背面等處。3、脫模困難。脫模困難（澆口或塑件緊縮在模具內(nèi)）是指注塑件（或連同澆口）在模具內(nèi)被粘住或緊縮在模具內(nèi)，不能出?；蛎撃＠щy。4、翹曲變形。翹曲變形是指注塑件形狀與模具型腔相似，但呈現(xiàn)翹曲或變形。5、熔接痕。熔接痕是指在塑膠件表面的冷料熔解的痕線。熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不連貫的區(qū)域、充模料流中斷的區(qū)域以多股形式匯合時以及發(fā)生澆口噴射充模時，因不能完全融合而產(chǎn)生線狀的熔接痕。2024/9/8注塑模具形式2024/9/8注塑模具形式2024/9/8擠出成型擠出成型應(yīng)用于熱塑性塑料和橡膠的加工，可進行配料、造粒、膠料過濾等，可連續(xù)化生產(chǎn)，制造各種連續(xù)制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、電線電纜包覆、橡膠輪胎胎面條、內(nèi)胎胎筒、密封條等，其生產(chǎn)效率高。原理：料自料斗進入料筒，在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送到加料段，在此松散固體向前輸送同時被壓實；在壓縮段，螺槽深度變淺，進一步壓實，同時在料筒外加熱和螺桿與料筒內(nèi)壁摩擦剪切作用，料溫升高開始熔融，壓縮段結(jié)束；均化段使物料均勻，定溫、定量、定壓擠出熔體，到機頭后成型，經(jīng)定型得到制品。擠出成型方式見動畫2024/9/8吹塑成型吹塑成型常用材料：HDPE、LDPE、LLDPE、PP、PET、PVC、PS等其中PE占90%，現(xiàn)PP、PET大量用于生產(chǎn)圓瓶擠出吹塑成型方式見動畫2024/9/8吹塑成型分類注射吹塑、擠出吹塑注射吹塑是用注射成形法先將塑料制成有底型坯，再把型坯移入吹塑模內(nèi)進行吹塑成形。擠出吹塑成形過程，管坯直接由擠出機擠出，并垂掛在安裝于機頭正下方的預(yù)先分開的型腔中；當(dāng)下垂的型坯達(dá)到規(guī)定的長度后立即合模，并靠模具的切口將管坯切斷；從模具分型面的小孔通入壓縮空氣，使型坯吹脹緊貼模壁而成型；保壓，待制品在型腔中冷卻定型后開模取出制品。區(qū)分?jǐn)D出吹塑和注塑吹塑（包括注拉吹）的方法是觀察制品底部，底部有一個肚臍樣的注塑點的是注塑吹塑或注拉吹制品，底部有一條合模線的是擠出吹塑制品。2024/9/8模壓成型模壓成型(又稱壓制成型或壓縮成型)是先將粉狀,粒狀或纖維狀的塑料放入成型溫度下的模具型腔中,然后閉模加壓而使其成型并固化的作業(yè)。模壓成型可兼用于熱固性塑料,熱塑性塑料和橡膠材料。模壓成型工藝是復(fù)合材料生產(chǎn)中最古老而又富有無限活力的一種成型方法。它是將一定量的預(yù)混料或預(yù)浸料加入對模內(nèi)，經(jīng)加熱、加壓固化成型的方法模壓料的品種有很多，可以是預(yù)浸物料、預(yù)混物料，也可以是坯料。當(dāng)前所用的模壓料品種主要有：預(yù)浸膠布、纖維預(yù)混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品種。模壓材料：汽車上主要用于頂棚，地毯，隔熱墊等的成型2024/9/8模壓成型特點缺點：（1）整個制作工藝中的成型周期較長，效率低，對工作人員有著較大的體力消耗。（2）不適合對存在凹陷、側(cè)面斜度或小孔等的復(fù)雜制品采用模壓成型。（3）在制作工藝中，要想完全充模存在一定的難度，有一定的技術(shù)需求。（4）在固化階段結(jié)束后，不同的制品有著不同的剛度，對產(chǎn)品性能有所影響。（5）對有很高尺寸精度要求的制品（尤其對多型腔模具），該工藝有所手短。（6）最后制品的飛邊較厚，而去除飛邊的工作量大。（