塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程

塑膠件結(jié)構(gòu)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.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(duì)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(duì)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.一塑膠零件及產(chǎn)品設(shè)計(jì)---壁厚篇壁厚基本設(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(huì)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)

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.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(duì)壁厚差異較大處的過度改善措施針對(duì)壁厚設(shè)計(jì)不良產(chǎn)生的變形的改善措施壁厚設(shè)計(jì)考慮對(duì)產(chǎn)品成型產(chǎn)生的影響壁厚過過度處處必要要時(shí)考考慮到到膠口口設(shè)計(jì)計(jì)對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品的的影響響壁厚基基本設(shè)設(shè)計(jì)之之轉(zhuǎn)角角準(zhǔn)則則壁厚均均一的的要訣訣在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角的的地方方也同同樣需需要,以免冷冷卻時(shí)時(shí)間不不一致致,冷卻時(shí)時(shí)間長長的地方就就會(huì)有有收縮縮現(xiàn)象象,因而發(fā)發(fā)生部部件變變形和和撓曲曲;此外,尖銳的的圓角角位通通常會(huì)會(huì)導(dǎo)致致部件件有缺缺陷及及應(yīng)力力集中中,尖角的的位置置亦常常在電電鍍過過程後後引起起不希希望的的物料料聚積積;集中應(yīng)應(yīng)力的的地方方會(huì)在在受負(fù)負(fù)載或或撞擊擊的時(shí)時(shí)候破破裂;較大的的圓角角提供供了這這種缺缺點(diǎn)的的解決決方法法,不但減減低應(yīng)應(yīng)力集集中的的因素素,且令流流動(dòng)的的塑料料流得得更暢暢順和和成品品脫模模時(shí)更更容易易.轉(zhuǎn)角處處的壁壁厚設(shè)設(shè)計(jì)不不當(dāng)后后果及及改善善措施施轉(zhuǎn)角位位的設(shè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)準(zhǔn)則亦亦適用用於懸懸梁式式扣位位:因這種種扣緊緊方式式是需需要將將懸梁梁臂彎彎曲嵌嵌入,轉(zhuǎn)角位位置的的設(shè)計(jì)計(jì)圖說說明如如果轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角弧弧位R太小時(shí)時(shí)會(huì)引引致其其應(yīng)力力集中中系數(shù)數(shù)(StressConcentrationFactor)過大,產(chǎn)品彎彎曲時(shí)時(shí)容易易折斷斷,弧位R太大的的話則則容易易出現(xiàn)現(xiàn)收縮縮紋和和空洞洞,因此,圓弧位位和壁壁厚是是有一一定的的比例例,一般介介乎0.2至0.6之間,理想數(shù)數(shù)值是是在0.5左右.熱塑性性塑料料的膠膠厚設(shè)設(shè)計(jì)叁叁考表表不同的的塑膠膠物料料有不不同的的流動(dòng)動(dòng)性,膠位過過厚的的地方方會(huì)有有收縮縮現(xiàn)象象,膠位過過薄的的地方方塑料料不易易流過過,以下是是一些些建議議的膠膠料厚厚度可可供叁叁考.其實(shí)大大部份份厚膠膠的設(shè)設(shè)計(jì)可可從使使用加加強(qiáng)筋筋及改改變橫橫切面面形狀狀取締締之,除了可可減省省物料料以致致減省省生產(chǎn)產(chǎn)成本本外,取締后后的設(shè)設(shè)計(jì)更更可保保留和和原來來設(shè)計(jì)計(jì)相若若的剛剛性,強(qiáng)度及及功用用,下圖的的金屬屬齒輪輪如改改成使使用塑塑膠物物料,更改后后的設(shè)設(shè)計(jì)理理應(yīng)如如圖一一般,此塑膠膠齒輪輪設(shè)計(jì)計(jì)相對(duì)對(duì)原來來金屬屬的設(shè)設(shè)計(jì)不不但減減省材材料,消取因因厚薄薄不均均引致致的內(nèi)內(nèi)應(yīng)力力增加加及齒齒冠部部份收收縮引引致整整體齒齒輪變變形的的情況況發(fā)生生.二塑塑膠膠零件件及產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)---加強(qiáng)筋筋篇加強(qiáng)筋筋的作作用在不加加大制制品壁壁厚的的條件件下,增強(qiáng)制制品的的強(qiáng)度度和剛剛性,以節(jié)約塑塑料用量量,減輕重量量,降低成本本;可克服制制品壁厚厚差帶來來的應(yīng)力力不均所所造成的的制品歪歪扭變形形;便于塑料料熔體的的流動(dòng),在塑料制制品本體體某些壁壁部過薄薄處為熔熔體的充充滿提供供通道.加強(qiáng)筋的的一般設(shè)設(shè)計(jì)形式式角支撐的的形式加強(qiáng)筋的的一般設(shè)設(shè)計(jì)形式式PC,PPOT’<0.6TPA,PET’<0.5TPMMA,ABST’<0.5TPST’<0.6T肋根部厚厚度約為為(0.5~0.7)T肋間間距距>4T肋高L<3T材料厚度度與加強(qiáng)強(qiáng)筋的尺尺寸關(guān)系系（一））不同材質(zhì)質(zhì)的加強(qiáng)強(qiáng)筋細(xì)節(jié)節(jié)有所區(qū)區(qū)別ABS材料厚度度與加強(qiáng)強(qiáng)筋的關(guān)關(guān)系（三三）材料厚度度與加強(qiáng)強(qiáng)筋的關(guān)關(guān)系（二二）材料厚度度與加強(qiáng)強(qiáng)筋的關(guān)關(guān)系（四四）如果對(duì)外外觀要求求不是很很嚴(yán)格的的話可以以在此處處加一個(gè)個(gè)槽防止止縮水和和產(chǎn)生氣氣泡三塑塑膠膠零件及及產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)---卡扣篇卡扣的使使用時(shí)機(jī)機(jī)兩部品結(jié)結(jié)合后,仍具有活活動(dòng)性,如滑動(dòng)鍵鍵,電池蓋…等；彌補(bǔ)主殼殼螺絲鎖鎖附后,強(qiáng)度之不不足；使產(chǎn)品組組裝更具具方便性性,降低工時(shí)時(shí)；適用于可可換外觀觀飾片之之固定設(shè)設(shè)計(jì).卡扣的操操作原理理主殼卡扣扣的基本本形式主殼卡扣扣的基本本形式可以將扣扣的孔設(shè)設(shè)計(jì)成盲盲孔主殼卡扣扣的基本本形式以功能區(qū)區(qū)分卡扣扣的基本本形式永久型二.可拆卸型型永久型可拆卸型型球型可拆拆卸型需加外力力的可拆拆卸型搭扣配合合及其計(jì)計(jì)算扭轉(zhuǎn)搭扣扣配合圓筒搭扣扣配合搭扣鉤尺尺寸及作作用