塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)概述

第四講塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)0材料壁厚脫模斜度加強(qiáng)筋支柱/螺絲柱止口卡扣其他塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)0材料1ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）用途：玩具、機(jī)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(jiān)硬、不易碎、可涂膠水，工作溫度-50~+70℃，可燃燒，損壞時(shí)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。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(qiáng)、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(cè)試而拆件的地方。PVC（聚氯乙烯）用途:軟喉管、硬喉管、軟板、硬板、電線、玩具特性:柔軟、堅(jiān)韌而有彈性，工作溫度-25℃～75℃；200℃易分解產(chǎn)生腐蝕、刺激性氣體。PVC電線、電纜在制造、使用及廢棄處理時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生大量的二惡英、氯氫酸、鉛等有害物質(zhì)。設(shè)計(jì)上的應(yīng)用:多數(shù)用于玩具，或一些需要避震或吸震的地方。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；PC（聚碳酸酯）用途：車輛前后燈、儀表板、冰箱抽屜、攪拌機(jī)、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、抑制細(xì)菌、阻燃，耐高溫和耐低溫（-60~120℃）；應(yīng)用：多數(shù)應(yīng)用于透明零件，代替玻璃。POM聚甲醛用途:機(jī)械零件、齒輪、家電外殼特性:耐磨、堅(jiān)硬但脆弱，損壞時(shí)容易有利邊出現(xiàn)。應(yīng)用:多數(shù)用于膠齒輪、滑輪、一些需要傳動(dòng)，承受大扭力或應(yīng)力的地方。Nylon（尼龍龍，PA）用途：：齒輪輪、滑滑輪、、紡織織品特性：：堅(jiān)韌韌、吸吸水、、耐磨磨、吸吸震、、耐熱熱，但但當(dāng)水水份完完全揮揮發(fā)后后會(huì)變變得脆脆弱。。應(yīng)用：：因?yàn)闉榫珳?zhǔn)準(zhǔn)度比比較難難控制制，所所以大大多用用于一一些模模數(shù)較較大的的齒輪輪Kraton（熱塑性性丁苯苯橡膠膠）-用途：：摩打打墊，，手工工具把把手-特性：：柔軟，，有彈彈性，，韌度度高，，延伸伸性強(qiáng)強(qiáng)。-設(shè)計(jì)上上的應(yīng)應(yīng)用：：多數(shù)數(shù)作為為摩打打墊，，吸收收摩打打震動(dòng)動(dòng)，減減低噪噪音。。壁厚2一般不不宜小小于0.6~0.9mm，常選取取2~4mm。ABS：一般最最先選選擇的的材料料，壁壁厚通通常為為1,1.2,1.5,2,2.5,3mm，視乎乎產(chǎn)品品的大大小和和功能能而定定。PP：因?yàn)楸缺容^軟軟，而而且基基于縮縮水的的問題題，所所以不不能太太厚，，一般般為1,1.2,1.5mm。薄壁壁件壁壁厚0.6mm。PVC：因?yàn)闉槎嘤糜糜捎谟谕庑涡?，多多是?shí)實(shí)心，，所以以限制制不大大。PS：1.5~5.0mm。PC：1.0~4.0mm。POM：一般為為1,1.2,1.5,2,2.5,3mm視乎產(chǎn)產(chǎn)品大大小而而定。?；驹O(shè)設(shè)計(jì)原原則一般塑塑料件件的厚厚度為為2～3mm，如我我們油油煙機(jī)機(jī)大面面板壁壁厚就就是2～3mm，熱塑塑性塑塑料最最大設(shè)設(shè)計(jì)壁壁厚為為4mm。壁厚的的大小小取決決于：：a產(chǎn)品需需要承承受的的外力力；b是否作作為其其他零零件的的支撐撐；c承接柱柱位的的數(shù)量量；d加強(qiáng)筯筯的多多少；；e選用的的塑料料材料料。產(chǎn)品過過厚從從經(jīng)濟(jì)濟(jì)角度度來看看，不不但增增加物物料成成本，，延長(zhǎng)長(zhǎng)生產(chǎn)產(chǎn)周期期冷卻卻時(shí)間間，增增加生生產(chǎn)成成本。。從產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)角角度來來看，，增加加導(dǎo)致致產(chǎn)生生空穴穴氣孔孔的可可能性性，大大大削削弱產(chǎn)產(chǎn)品的的剛性性及強(qiáng)強(qiáng)度，，增加加產(chǎn)品品的縮縮痕。。壁厚2平面原原則最理想想的壁厚分布無無疑是是切面面在任任何一一個(gè)地地方都都是均一的厚度度，但但為滿滿足功功能上上的需需求以以致壁壁厚有有所改改變總總是無無可避避免的的。壁壁厚的的地方方比旁旁邊壁壁薄的的地方方冷卻卻得比比較慢慢，并并且在在相接接的地地方表表面在在澆口口凝固固后出出現(xiàn)收縮痕痕。更甚甚者導(dǎo)導(dǎo)致產(chǎn)產(chǎn)生收縮印印、熱內(nèi)內(nèi)應(yīng)力力、撓撓曲部部份歪曲、顏色不不同或或不同同透明明度。若壁壁厚的的地方方漸變變成壁壁薄的的是無無可避避免的的話，，應(yīng)盡盡量設(shè)設(shè)計(jì)成成塑料料由壁壁厚的的地方方流向向壁薄薄的地地方，，不同同平面面過度要要漸次次的改變變，并并且在在不小小于壁壁厚3:1的比例例下。。下圖圖可供供參考考。平面原原則轉(zhuǎn)角準(zhǔn)準(zhǔn)則壁厚均均一的要訣訣在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角的的地方方也同同樣需需要，，以免免冷卻卻時(shí)間間不一一致。。冷卻卻時(shí)間間長(zhǎng)的的地方方就會(huì)會(huì)有收收縮現(xiàn)現(xiàn)象，，因而而發(fā)生生部件件變形和和撓曲曲。此外外，尖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)力集集中，尖角角的位位置也也常在在電鍍過程后后引起起不希希望的的物料聚聚積。集中中應(yīng)力力的地地方會(huì)會(huì)在受受負(fù)載載或撞撞擊的的時(shí)候候破裂。較大大的圓圓角提提供了了這種種缺點(diǎn)點(diǎn)的解解決方方法，，不但但減低低應(yīng)力力集中中的因因素，，且令令流動(dòng)動(dòng)的塑塑料流流得更更暢順順和成成品脫脫模時(shí)時(shí)更容容易。。圓弧弧位和和壁厚厚是有有一定定的比例。一般般介乎乎0.2至0.6之間，，理想想數(shù)值值是在在0.5左右。。下圖圖可供供參考考之用用。轉(zhuǎn)角準(zhǔn)準(zhǔn)則壁厚設(shè)設(shè)計(jì)脫模斜斜度3基本設(shè)設(shè)計(jì)原原則塑料產(chǎn)產(chǎn)品在在設(shè)計(jì)計(jì)上通通常會(huì)會(huì)為了了能夠夠輕易的使產(chǎn)產(chǎn)品由由模具具脫離出來而而需要要在邊邊緣的的內(nèi)側(cè)側(cè)和外外側(cè)各各設(shè)有有一個(gè)個(gè)傾斜斜的出出模角角。否否則如如果產(chǎn)產(chǎn)品垂垂直外外壁并并且與與開模模方向向相同同的話話，模模具在在塑料料成型型后需需要很大的的開模模力才能打打開，，而且且，在在模具具開啟啟后，，產(chǎn)品品脫離離模具具的過過程也也相信信十分分困難難。另另外如如果強(qiáng)強(qiáng)行脫脫模的的話，，會(huì)在在產(chǎn)品品上留下頂頂拔痕痕。如果果該產(chǎn)產(chǎn)品在在設(shè)計(jì)計(jì)的過過程中中已預(yù)預(yù)留出出模角角及所所有接接觸產(chǎn)產(chǎn)品的的模具具零件件在加加工過過程當(dāng)當(dāng)中經(jīng)經(jīng)過高高度拋拋光的的話，，脫模模就變變成輕輕而易易舉的的事情情。因注塑塑件冷冷卻收收縮后后多附附在凸凸模上上，為為了使使產(chǎn)品品壁厚厚平均均及防防止產(chǎn)產(chǎn)品在在開模模后附附在較較熱的的凹模模上，，出模角角對(duì)應(yīng)應(yīng)于凹凹模及及凸模模是應(yīng)應(yīng)該相相等的的。不過過，在在特殊殊情況況下若若然要要求產(chǎn)產(chǎn)品于于開模模后附附在凹凹模的的話，，可將將相接接凹模模部份份的出出模角角盡量量減少少，或或刻意意在凹凹模加加上適適量的的倒扣扣位。。出模角角的大大少是是沒有有一定定的準(zhǔn)準(zhǔn)則，，多數(shù)數(shù)是依依照產(chǎn)產(chǎn)品的的深度度來決決定。。一般的的出模模角為為0.5°-1.0°°。在深入入或附附有織織紋的的產(chǎn)品品上，，出模模角的的要求求是視視乎織織紋的的深度度而相相應(yīng)增增加，，一般般為2°-3°°。一般的的曬紋紋版上上已清清楚例例出可可供作作參考考之用用的要要求出出模角角。加強(qiáng)筋筋4加強(qiáng)筋筋在塑塑料部部件上上是不不可或或缺的的功能能部份份，它它能增加產(chǎn)品的的剛性和和強(qiáng)度度而無需需大幅幅增加加產(chǎn)品品切面面面積積。加加強(qiáng)筋筋最有有效的的形狀狀如”工”字鐵般般，對(duì)對(duì)一些些經(jīng)常常受到到壓力力、扭扭力、、彎曲曲的塑塑料產(chǎn)產(chǎn)品尤尤其適適用，，但如如”工”字鐵般般形狀狀有倒倒扣，，難于于脫模模，一般設(shè)設(shè)計(jì)成成『⊥』』字形。此外外，加加強(qiáng)筋筋更可可充當(dāng)當(dāng)內(nèi)部部流道道，有有助模模腔充充填，，對(duì)幫幫助塑塑料流流入部部件的的支節(jié)節(jié)部份份很大大的作作用。。加強(qiáng)筯筯的布布置加強(qiáng)筋筋一般般被放放在塑塑料產(chǎn)產(chǎn)品的的非接觸觸面，其伸伸展方方向應(yīng)應(yīng)跟隨隨產(chǎn)品品最大大應(yīng)力力和最最大偏偏移量量的方方向，，選擇擇加強(qiáng)強(qiáng)筋的的位置置也受受制于于一些些生產(chǎn)產(chǎn)上的的考慮慮，如如塑料流流動(dòng)方方向、收縮縮方向向及脫脫模方方向等等。加強(qiáng)筯筯的形形狀加強(qiáng)筋筋的長(zhǎng)長(zhǎng)度可可與產(chǎn)產(chǎn)品的的長(zhǎng)度度一致致，兩兩端相相接產(chǎn)產(chǎn)品的的外壁壁，或或只占占據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品部部份的的長(zhǎng)度度，用用以局局部增增加產(chǎn)產(chǎn)品某某部份份的剛剛性。。要是是加強(qiáng)強(qiáng)筋沒沒有接接上產(chǎn)產(chǎn)品外外壁的的話，，末端端部份份也不不應(yīng)突突然終終止，，應(yīng)該該漸次地將高高度減低，直至至完結(jié)結(jié)，從從而減減少出出現(xiàn)困困氣、、填充充不滿滿及燒燒焦痕痕等問問題，，這些些問題題經(jīng)常常發(fā)生生在排排氣不不足或或封閉閉的位位置上上。加強(qiáng)筋筋的縮縮水情情況1、為防防止縮縮水缺缺陷及及保證證加強(qiáng)強(qiáng)筋強(qiáng)強(qiáng)度，，加強(qiáng)強(qiáng)筋的的寬度度一般般取壁厚的的1/2～2/3；2、加強(qiáng)強(qiáng)筋應(yīng)應(yīng)加脫脫模斜斜度，，在允允許的的情況況下，，斜度越越大越越好；3、為保保證塑塑件基基本平平整，，加強(qiáng)強(qiáng)筋的的端面面不應(yīng)應(yīng)與塑塑件的的支撐撐面相相平，，應(yīng)低于支支撐面面至少少0.5mm。支柱/螺絲柱柱4支柱/螺絲柱柱4支柱高高度一一般不不要超超過支支柱直直徑的的兩倍倍半。。支柱遠(yuǎn)遠(yuǎn)離外外壁的的基本本設(shè)計(jì)計(jì)支柱靠近近外壁的的基本設(shè)設(shè)計(jì)Screw??d?D?2.0mm?1.7mm?4.3~4.4mm?2.3mm?1.9mm?4.7~4.8mm?2.6mm?2.3mm?5.0mm?3.0mm?2.6mm?5.5mm?3.5mm?3.0mm?6.0mm支柱的出出模角一一般會(huì)以以支柱頂部的平平面為中中性面，而且角角度一般般為0.5oo~1.0o。如支柱柱的高度度超過15.0mm的時(shí)候，，為加強(qiáng)強(qiáng)支柱的的強(qiáng)度，，可在支支柱連上上些加強(qiáng)強(qiáng)筋，作作結(jié)構(gòu)加加強(qiáng)之用用。支柱套跟據(jù)一般般的安全全規(guī)格標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，螺絲頭必須收藏于不能觸觸摸的位位置，所所以高度度必須有有2.5mm或以上。。由于加加上支柱柱套后會(huì)會(huì)有銳邊邊，所以以在每一一個(gè)支柱柱套上殼殼收螺絲絲的地方方，必須須加上R1.0或以上的的圓角。3M螺絲止口5止口5真止口用途:生產(chǎn)裝配配時(shí)作較較對(duì)之用用，而且且可作涂涂膠水之之用。假止口用途:在外形上上可作遮遮丑