塑料件设计经验收集

1、壁厚 和金属一样，基于其，也有额定的工作厚度范围。，对于注射成型部件，壁厚范围在0.5毫米到4毫米之间(0.02 - 0.16英寸)。根据部件设计和不同，也可模制有较较厚截面的部件。在符合功能要求的同时，尽可能减小壁保持统一。这样可以在模制过程中获得最佳的模具注入和预期收缩。可以减小内部应力。应尽可能减小壁注射成型中的最小壁缩短成型周期，获得较轻的部件重量，优化材料使用。在结构要求、成型的和几何形状以及材料的曲线，该曲线对给定壁特性决定。作为起点，设计者可以经常参考螺旋注射给出了最大可行流程的相对测量。见下图。Akulon Ultraflow 在 260° 和 1400 bar时的螺

2、旋长度。如果部件要承受较大负荷，则就分析其应力和弯曲。如果计算的应力或弯曲值无法接受，则可考虑下列各种选择：增加壁厚(如果目前不是太厚)使用有更高强度和/或模数的替代材料在设计中加入凸缘或轮廓以增加剖面模数其它可能需要考虑的方面绝缘特性：来说，绝缘特性(无论是电或热绝缘特性)与聚合物厚度有关。冲击特性冲击特性与部件在不破裂的情况下吸收机械能量的能力有直接。这反过来与部件设计和聚合物特性相关。增加壁截面通常会有助于提高抗冲击性，但太大的厚度(刚性)可能使得设计无法弯曲和分配冲击负荷， 从而把应力增加到难以接受的程度。机构要求当部件设计必须满足机构对于易燃性、耐热性、电气性能等的要求时，所要求设计

3、的截面厚度可能要大于满足机械性能所需要的厚度。由于设计，不同的壁不可避免的，应有一个逐渐的过渡(3：1)，如下图所示。壁厚的逐渐过渡通常，最大的壁厚不应超过4毫米。较大的壁增加材料消耗，显著延长周期时间，导致较高的内部应力，出现缩痕和空洞(见下图)。由于较大壁厚引起的缩痕。由于较大壁厚引起的空洞。应优先避免“跑道”效果，其是熔料沿厚截面较快地。这可能导致出现气窝和熔合痕，两者都是表面缺陷。在设计时修改凸缘可以厚的截面。凸缘设计对熔料特性的影响。多连接器设计研究举例肋板和外型结构 如果需要提高结构的承载能力或，则有必要增加这种结构的截面性能或更换材料。有时，更换材料或 改变材料等级（如玻纤含量更

4、高）是可行的，但是这种通常不实用（不同的收缩值）或不。增加截面性能（即转动惯量）通常是一种较论的那样，尽管仅增加面壁部分是最实用的弱点。正如在其它部分讨，其也有自身不可避免的 增加厚度相应地会增加制件的重量和成本。 增加厚度的面积相应地会延长冷却时间。如果制件结构的负载要求制件厚度超过4mm（0.16英寸），则建议使用肋板或截面来增强，以在可接受的壁厚范围内获得所要求的强度。肋板结构的效率可通过下例说明：固体板和肋板的重量及。尽管肋板具有结构上的优势，其述指示： 翘曲和外观问题。因此，应当遵循下如下图所示，肋板厚度不能超过标称壁厚的一半。在某些结构比外观重要的区域，或壁厚的一半。这会在与肋板相

5、反的材料收缩率很低时，肋板厚度可以超面壁表面产生凹陷。另外，厚的肋板过可内能充当部气泡。导流器，导致在注射中发生偏向性，从而产生熔接线和肋板的最大高度不得超过标称壁厚的3倍，因为厚度大的肋板很难被充填，且在顶出过程中可能会粘在模具上。典型的拔模角度是每侧1至1.5度 （最小值为0.5度）。度和厚度会限制肋板高度。而言，拔模角在肋板底部的交叉处和标称面壁上， 应当包含一个的25至50%标称面壁截面的圆角（最小值为0.4mm）。该圆角可 以消除潜在的应力集中，并肋板周围的和冷却特性。应用更大的 圆角不大，且会使面壁另一侧产生凹陷的可能性增加。推荐的肋板平行肋板间最小间距为标称壁厚的两 倍，这有助于

6、避免产生冷却问题，也 避免在模具结构出现薄片。肋板的设计最好是平行于熔体，从而导致困气或受阻的 方向，因为穿过肋板的会产生。 受阻会增加内应力和短射风险。肋板肋板的排列必须沿弯曲的方向，以达 到最大的的平板只有两端有支撑。如果在平 板的长度。参考上 图，一个长而薄增加肋板，则会很大 程度地增加。，如果在平板 宽度的增加肋板，增加不 大。地，应用肋板会：1. 增加弯曲或较大平面区域的强 度2. 增加开放截面的扭转在设计中，加入波纹可以增加波纹方 向平面的（见下图）。波纹非常 有效，且无需可以增强的材料或延长冷却 时间。增加材料到制件中心轴的平均 距离，如增加第二转动 惯量。波纹平的和开放截面肋板

7、和以增加截面可，因此提高成型件的承载能力。这些增强型可以减少壁 厚，而仍能取得与更 大壁强度。同样的案例1-6的图表。不同外型结构的扭转刚度和弯曲度比较上述结果表明，使用对角肋板对截面最具效果。从“I”型截面的扭转到“C”型截面的改变对横向弯曲方向负荷有帮助而不是扭转方向。叉肋板（选项6）会产生（冷却）问题，推荐使用选项8的解决方案可以获得最扭转性能。视制件要求的不同，要特别考虑在肋板与外壁的交叉部分是否凹陷。为实现最性能和功能，肋板和外壁中轴线必须相交于同一点。不符合这项要求会降低结构的可靠性。如果由于审美的要求而将对角肋板略会随之降低35%。微往外移动，则如果在设计中增加一个短的垂直型肋会

8、再降低5%见下图。板，则扭转可以考虑安装三角肋作为肋板一部分，且适用于肋板的指示也将对三角肋有 效。使用这种支撑可以增强转角、侧壁和凸台。三角肋的使用指示三角肋三角肋的高度可以高达凸台或肋板高度的95%。视支撑肋板4倍。三角肋底的高度而定，三角肋厚度可以比标称壁是标称壁厚的2倍。这些数值可以优化三角肋部的长度的效果和制件注塑成型及顶出过程的简便性。凸台用作安装和固定点，因此为 了设计得更好，应折衷考虑外观 及足够的强度。较厚的部分需要避免 产生外观问题，如凹陷。如果凸台被 用于调节自攻螺丝或镶件，则需要应力。面壁部分以避免在凸台上产生过度 的圆周的建议如下：标称凸台壁厚要低于75%的标称壁 厚

9、。应注意，超过50%会增加产生凹陷 的可能性。为了增加强度而使增大壁增加模穴内应力，并产生凹陷。推荐凸台底部的半径最小为标称壁 厚的25%或0.4mm，从而减少应力。的最小拔模角度为 0.5度，以确保顶出时制件可以脱离模具。凸台的外部增加模具性。的长度使其能够穿透 标称面壁截面，可以降低产生凹陷的 可能应当为圆形的（最小值 为0.25mm），以减少充填时的材料湍 流，并将应力降低至最小。但这个会使相对的表面产生缺陷的可能性 提高。的拔模角度最小为0.25度， 用于顶出和/或合适的固定件接合。内部凸台合适的凸台设计通过三角肋或在侧壁安装凸台可以获 得更大的强度。外壁的凸台的位 置要远离外壁至少3

10、mm（1.2英寸)， 以避免因材料聚集而产生凹陷，且延 长周期时间。凸台的正确位置两凸台间的距离为标称壁厚的2倍。如果靠得太近，则薄的区域很难冷却， 这样会影响质量和生产效率。孔 通过通孔时，可以在成型件中轻易地的两端都有支撑。通孔比盲孔更容易生成，因为在铸盲孔模具仅在一侧为度（即最终的提供支撑，从而可以生成盲孔。在注塑阶段，的长）受限于抵挡熔体而不产生扰曲的能力。参考 凸台和转角的。而言，盲孔的深度不能超过其直径的3倍。在直径小于5mm时，深度不得 超过直径的2倍。盲孔通孔用于通孔的可以更长，因为模具型腔的另一侧也为其提供支撑。另法是在两个半边模具上分别安装对于通孔，其，这样当两半模具闭合时

11、可以相互锁住。的长度可以是盲孔的2倍。如果要求的长度更大，则可以在模具设计过程中，确 实现。保对填充时平衡分布，从而减少扰通孔如果孔的轴线垂直于模具打开的方向，则要求使用可抽芯或可拆分装置。在某些设计中，在壁面上安置台阶或 圆锥可以避免。参考 拔模角度部分。应当进行抛光，并有拔模角度， 以便顶出。这种模具设计应当使熔体方向沿着缺槽或低位的方向，从而使熔接线位于较厚的或要求不是很严苛的部位。如果由于强度或外观的要求而不熔接线，则可以部分以便注塑后时的钻孔。两孔之间或孔与制件边缘之间的距离应当至少为制件厚度的2倍或孔直径的2倍（取最大值）。最小孔间距对于盲孔而言，其底部的厚度应大于孔直径的20%，

12、以避免在相产生表面缺陷。设计最好能确保壁厚均匀，且不存在会使应力集中的尖角。推荐的盲孔设计公差 从角度看，建立正确的公差对于的功能来说很重要。设计师应该意识到，具有严格公差的即对和模具成本都会产生很大的影响。使对公差要求略微放松，都会对模具成本、注塑成型条件和周期时间产生相反的影响。建议在图纸中仅仅注明对公差有严格要求的根据不同的应用，公差等级可分为三类：- 常规；物价指数100- 准确；技术注塑成型；物价指数170- 精确，精确的注塑成型；物价指数 300下图显示了各类公差的最重要特性。各类公差等级特性模具设计、模具型腔、形状、注塑成型条件以及材料特性决定了可以获得的公差。下图提供了各种对于

13、尺 寸精度有重要作用的因素。影响制件公差的因素是指去除偏大区域材料的过程，其通过向增加模具钢材而使制件产生“口袋”结构或开口。出于简化操作和的，的位置应当与的方向平行。设计在其它的需采取的一些侧向动作装置（凸轮的成本(见下图)。或驱动），将会提高构造B会使成本较A降低60% 。倒扣倒扣在上图显示在生产过程中，可降低初始成本和维修成本的孔的形式。对于一些复杂的制件，不理想情况，可能需要这种或那种的机械。可能的机械如下几种：- 变形-取决于倒扣的材料及次数，可能需要对注塑成型后的制件进行强制 顶出。- 镶件-可以选择使用活动镶件和制件一起顶出，而对于原型模肯定需要镶件。其缺点是镶件必须与顶出件相脱

14、离之后，再重新定位到模具内，因此 可能延长周期时间。- 凸轮-凸轮或/气压缸使制件脱离模具，从而使制件被顶出。这会增加模具制作的复杂性，使成本更高，并且这也意味着在注塑周期内要使用控制器来。这也会影响周期时间。- 滑块-在模具中安置有斜度的滑块针和杆可能会使形成倒扣的模具部分在模具打开滑杆方向移开。这样就可以使制件被顶出。- 阶梯式分型面-重新设计分型面的位置可能消除倒扣，尽管这样会增加模具的复杂性，但这是最值得推荐的方案。下图为一个滑动凸轮的例子。可以将操作凸轮的凸轮销安装在与注塑边呈 20-25oC的最大角度位置。由于在模具打开和关闭过程中会有许多外力施加在这个销子上，该角度 是受限制的。在模具打开的时候，有凸轮的模具可让含底切凸轮的制件 沿着垂直方向移动拔模角度：对于与模具表面直接接触并垂直于分型面的特征，需要有锥角或拔模角度，从而适当的顶出。该拔模角度会在模具打开的瞬间产生间隙，从而让制件可以轻松地脱离模具。如果在设计中不考虑拔模角度的话，由于热塑性在冷却过程中会收缩，紧贴在模具或很难被正常地顶出。如果能仔细考虑拔模角度和合模处封胶，则通常很有可能避免侧向约模具及维修成本。，并节对于无纹饰的表面，推荐每边拔模角度最小值为0.5度。但是也有例