塑膠零件加強筋壁厚卡扣設(shè)計及經(jīng)驗

1、塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計基本綱要： 塑膠零件中加強筋的應(yīng)用與設(shè)計; 塑膠零件中壁厚的選擇與設(shè)計; 塑膠零件中卡扣強度計算及其應(yīng)用.塑膠制品設(shè)計原則 1、在選料方面需考慮： (1) 塑料的物理機械性能,如強度,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,補縮,同時能適應(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;同時應(yīng)充分

2、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,原料價格,使用壽命和更換期限,盡可能降低成本.一 塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計-壁厚篇壁厚基本設(shè)計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)計應(yīng)以4mm為限: 從經(jīng)濟角度來看: 過厚的產(chǎn)品不但增加物料成本,延長生產(chǎn)周期和冷卻時間,增加生產(chǎn)成本; 從產(chǎn)品設(shè)計角度來看: 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

3、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, 流道, 澆口和部件的設(shè)計應(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) 壁厚基本設(shè)計之平面準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

4、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)計成漸次的改變, 并且在不超過壁厚3:1的比例下.壁厚的差異產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的影響壁厚的差異產(chǎn)生縮水和氣泡的影響針對壁厚差異較大處的過度改善措施針對壁厚設(shè)計不良產(chǎn)生的變形的改善措施壁厚設(shè)計考慮對產(chǎn)品成型產(chǎn)生的影響壁厚過度處必要時考慮到膠口設(shè)計對產(chǎn)品的影響壁厚基本設(shè)計之轉(zhuǎn)角準則壁厚均一的要訣在轉(zhuǎn)角的地方也同樣需要, 以免冷卻時間不一致, 冷卻時間長的 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

5、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)力的地方會在受負載或撞擊的時候破裂; 較大的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.轉(zhuǎn)角處的壁厚設(shè)計不當(dāng)后果及改善措施轉(zhuǎn)角位的設(shè)計準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)計圖說明如果轉(zhuǎn)角弧位R太小時會引致其應(yīng)力集中系數(shù)(Stress Concentration Factor)過大, 產(chǎn)品彎曲時容易折斷, 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、6之間, 理想數(shù)值是在0.5左右.熱塑性塑料的膠厚設(shè)計叁考表不同的塑膠物料有不同的流動性, 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.其實大部份厚膠的設(shè)計可從使用加強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)計更可保留和原來設(shè)計相若的剛性, 強度及功用, 下圖的金屬齒輪如改成使用塑膠物料,更改后的設(shè)計理應(yīng)如圖一般, 此塑膠齒輪設(shè)計相對原來金屬的設(shè)計不但減省材料, 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.二 塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計-加強筋篇加強筋的作用 在不加大制品壁厚的條件下, 增強

7、制品的強度和剛性, 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, 在塑料制品本體某些壁部過薄處為熔體的充滿提供通道.加強筋的一般設(shè)計形式角支撐的形式加強筋的一般設(shè)計形式肋根部厚度約為(0.50.7)T肋間間距4T肋高L3T材料厚度與加強筋的尺寸關(guān)系（一）不同材質(zhì)的加強筋細節(jié)有所區(qū)別ABS材料厚度與加強筋的關(guān)系（三）材料厚度與加強筋的關(guān)系（二）材料厚度與加強筋的關(guān)系（四）如果對外觀要求不是很嚴格的話可以在此處加一個槽防止縮水和產(chǎn)生氣泡三 塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計-卡扣篇卡扣的使用時機 兩部品結(jié)合后,仍具有活動性,如滑動鍵,電池蓋等； 彌補主殼螺絲鎖附后,強度之不足； 使產(chǎn)品組裝更具方便性,降低工時； 適用于可換外觀飾片之固定設(shè)計.卡扣的操作原理主殼卡扣的基本形式主殼卡