塑料件结构设计及材料选取

第四讲塑料件结构设计材料壁厚脱模斜度加强筋支柱/螺丝柱止口卡扣其他塑料件结构设计要点0材料1ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）用途：玩具、机壳、日常用品、汽车配件（仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒）、家电外壳；特性：坚硬、不易碎、可涂胶水，工作温度-50~+70℃，可燃烧，损坏时可能有利边出现。多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。PP（聚丙烯）用途:玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子特性:有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水，工作温度-30℃～140℃。应用:多数应用于一些因要接受跌落测试而拆件的地方。PVC（聚氯乙烯）用途:软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具特性:柔软、坚韧而有弹性，工作温度-25℃～75℃；200℃易分解产生腐蚀、刺激性气体。PVC电线、电缆在制造、使用及废弃处理时，都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有害物质。设计上的应用:多数用于玩具，或一些需要避震或吸震的地方。PS（聚苯乙烯）用途：绝缘透明件、装饰件、化学仪器、光学仪器；发泡PS（保丽龙），建筑隔音、隔热层，冰箱保温层，一次性饭盒，头盔缓冲层；特性：绝缘性好，硬而脆，无色透明，可染色，耐热。发泡PS无法回收；PC（聚碳酸酯）用途：车辆前后灯、仪表板、冰箱抽屉、搅拌机、网线水晶插头、一次性医疗器械；特性：无色透明、无毒、可染色、抗冲击、耐磨、耐腐蚀、抑制细菌、阻燃，耐高温和耐低温（-60~120℃）；应用：多数应用于透明零件，代替玻璃。POM聚甲醛用途:机械零件、齿轮、家电外壳特性:耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现。应用:多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动，承受大扭力或应力的地方。Nylon（尼龙，PA）用途：齿轮、滑轮、纺织品特性：坚韧、吸水、耐磨、吸震、耐热，但当水份完全挥发后会变得脆弱。应用：因为精准度比较难控制，所以大多用于一些模数较大的齿轮Kraton（热塑性丁苯橡胶）-用途：摩打垫，手工具把手-特性：

柔软，有弹性，韧度高，延伸性强。-设计上的应用：多数作为摩打垫，吸收摩打震动，减低噪音。壁厚2一般不宜小小于0.6~0.9mm，常选取2~4mm。ABS：一般最先选选择的材料料，壁厚通通常为1,1.2,1.5,2,2.5,3mm，视乎产品品的大小和和功能而定定。PP：因为比较软软，而且基基于缩水的的问题，所所以不能太太厚，一般般为1,1.2,1.5mm。薄壁件壁壁厚0.6mm。PVC：因为多用用由于外形形，多是实实心，所以以限制不大大。PS：1.5~5.0mm。PC：1.0~4.0mm。POM：一般为1,1.2,1.5,2,2.5,3mm视乎产品大大小而定。。基本设计原原则一般塑料件件的厚度为为2～3mm，如我们油油烟机大面面板壁厚就就是2～3mm，热塑性塑塑料最大设设计壁厚为为4mm。壁厚的大小小取决于：：a产品需要承承受的外力力；b是否作为其其他零件的的支撑；c承接柱位的的数量；d加强筯的多多少；e选用的塑料料材料。产品过厚从从经济角度度来看，不不但增加物物料成本，，延长生产产周期冷却却时间，增增加生产成成本。从产产品设计角角度来看，，增加导致致产生空穴穴气孔的可可能性，大大大削弱产产品的刚性性及强度，，增加产品品的缩痕。。壁厚2平面原则最理想的壁厚分布无疑是是切面在任任何一个地地方都是均一的厚度，但但为满足功功能上的需需求以致壁壁厚有所改改变总是无无可避免的的。壁厚的的地方比旁旁边壁薄的的地方冷却却得比较慢慢，并且在在相接的地地方表面在在浇口凝固固后出现收缩痕。更甚者导导致产生收缩印、热内应力力、挠曲部部份歪曲、颜色不同或或不同透明明度。若壁厚的的地方渐变变成壁薄的的是无可避避免的话，，应尽量设设计成塑料料由壁厚的的地方流向向壁薄的地地方，不同同平面过度要渐次次的改变，并并且在不小小于壁厚3:1的比例下。。下图可供供参考。平面原则转角准则壁厚均一的要诀在转转角的地方方也同样需需要，以免免冷却时间间不一致。。冷却时间间长的地方方就会有收收缩现象，，因而发生生部件变形和挠曲曲。此外，尖尖锐的圆角角位通常会会导致部件件有缺陷及及应力集中，尖角的位位置也常在在电镀过程后引起起不希望的的物料聚积。集中应力力的地方会会在受负载载或撞击的的时候破裂。较大的圆圆角提供了了这种缺点点的解决方方法，不但但减低应力力集中的因因素，且令令流动的塑塑料流得更更畅顺和成成品脱模时时更容易。。圆弧位和和壁厚是有有一定的比例。一般介乎乎0.2至0.6之间间，，理理想想数数值值是是在在0.5左右右。。下下图图可可供供参参考考之之用用。。转角角准准则则壁厚厚设设计计脱模模斜斜度度3基本本设设计计原原则则塑料料产产品品在在设设计计上上通通常常会会为为了了能能够够轻易易的使使产产品品由由模模具具脱离离出来来而而需需要要在在边边缘缘的的内内侧侧和和外外侧侧各各设设有有一一个个倾倾斜斜的的出出模模角角。。否否则则如如果果产产品品垂垂直直外外壁壁并并且且与与开开模模方方向向相相同同的的话话，，模模具具在在塑塑料料成成型型后后需需要要很大大的的开开模模力力才能能打打开开，，而而且且，，在在模模具具开开启启后后，，产产品品脱脱离离模模具具的的过过程程也也相相信信十十分分困困难难。。另另外外如如果果强强行行脱脱模模的的话话，，会会在在产产品品上上留下下顶顶拔拔痕痕。如如果果该该产产品品在在设设计计的的过过程程中中已已预预留留出出模模角角及及所所有有接接触触产产品品的的模模具具零零件件在在加加工工过过程程当当中中经经过过高高度度抛抛光光的的话话，，脱脱模模就就变变成成轻轻而而易易举举的的事事情情。。因注注塑塑件件冷冷却却收收缩缩后后多多附附在在凸凸模模上上，，为为了了使使产产品品壁壁厚厚平平均均及及防防止止产产品品在在开开模模后后附附在在较较热热的的凹凹模模上上，，出模模角角对对应应于于凹凹模模及及凸凸模模是是应应该该相相等等的的。不不过过，，在在特特殊殊情情况况下下若若然然要要求求产产品品于于开开模模后后附附在在凹凹模模的的话话，，可可将将相相接接凹凹模模部部份份的的出出模模角角尽尽量量减减少少，，或或刻刻意意在在凹凹模模加加上上适适量量的的倒倒扣扣位位。。出模模角角的的大大少少是是没没有有一一定定的的准准则则，，多多数数是是依依照照产产品品的的深深度度来来决决定定。。一般般的的出出模模角角为为0.5°°-1.0°°。在深深入入或或附附有有织织纹纹的的产产品品上上，，出出模模角角的的要要求求是是视视乎乎织织纹纹的的深深度度而而相相应应增增加加，，一一般般为为2°°-3°°。一般般的的晒晒纹纹版版上上已已清清楚楚例例出出可可供供作作参参考考之之用用的的要要求求出出模模角角。。加强强筋筋4加强强筋筋在在塑塑料料部部件件上上是是不不可可或或缺缺的的功功能能部部份份，，它它能能增加加产品品的的刚性性和和强强度度而无无需需大大幅幅增增加加产产品品切切面面面面积积。。加加强强筋筋最最有有效效的的形形状状如如”工”字铁铁般般，，对对一一些些经经常常受受到到压压力力、、扭扭力力、、弯弯曲曲的的塑塑料料产产品品尤尤其其适适用用，，但但如如”工”字铁铁般般形形状状有有倒倒扣扣，，难难于于脱脱模模，，一般般设设计计成成『⊥⊥』』字形形。此此外外，，加加强强筋筋更更可可充充当当内内部部流流道道，，有有助助模模腔腔充充填填，，对对帮帮助助塑塑料料流流入入部部件件的的支支节节部部份份很很大大的的作作用用。。加强强筯筯的的布布置置加强强筋筋一一般般被被放放在在塑塑料料产产品品的的非接接触触面面，其其伸伸展展方方向向应应跟跟随随产产品品最最大大应应力力和和最最大大偏偏移移量量的的方方向向，，选选择择加加强强筋筋的的位位置置也也受受制制于于一一些些生生产产上上的的考考虑虑，，如如塑料料流流动动方方向向、收收缩缩方方向向及及脱脱模模方方向向等等。。加强强筯筯的的形形状状加强强筋筋的的长长度度可可与与产产品品的的长长度度一一致致，，两两端端相相接接产产品品的的外外壁壁，，或或只只占占据据产产品品部部份份的的长长度度，，用用以以局局部部增增加加产产品品某某部部份份的的刚刚性性。。要要是是加加强强筋筋没没有有接接上上产产品品外外壁壁的的话话，，末末端端部部份份也也不不应应突突然然终终止止，，应应该该渐次次地将将高高度度减低低，直直至至完完结结，，从从而而减减少少出出现现困困气气、、填填充充不不满满及及烧烧焦焦痕痕等等问问题题，，这这些些问问题题经经常常发发生生在在排排气气不不足足或或封封闭闭的的位位置置上上。。加强强筋筋的的缩缩水水情情况况1、为为防防止止缩缩水水缺缺陷陷及及保保证证加加强强筋筋强强度度，，加加强强筋筋的的宽宽度度一一般般取取壁厚的的1/2～2/3；2、加强强筋应应加脱脱模斜斜度，，在允允许的的情况况下，，斜度越越大越越好；3、为保保证塑塑件基基本平平整，，加强强筋的的端面面不应应与塑塑件的的支撑撑面相相平，，应低于支支撑面面至少少0.5mm。支柱/螺丝柱柱4支柱/螺丝柱柱4支柱高高度一一般不不要超超过支支柱直直径的的两倍倍半。。支柱远远离外外壁的的基本本设计计支柱靠靠近外外壁的的基本本设计计支柱的的出模模角一一般会会以支支柱顶部的的平面面为中中性面面，而且且角度度一般般为0.5º~1.0ºº。如支支柱的的高度度超过过15.0mm的时候候，为为加强强支柱柱的强强度，，可在在支柱柱连上上些加加强筋筋，作作结构构加强强之用用。支柱套套跟据一一般的的安全全规格格标准准，螺丝头头必须收藏于不能能触摸摸的位位置，，所以以高度度必须须有2.5mm或以上上。由由于加加上支支柱套套后会会有锐锐边，，所以以在每每一个个支柱柱套上上壳收收螺丝丝的地地方，，必须须加上上R1.0或以上上的圆角。3M螺丝止口5止口5真止口口用途:生产装装配时时作较较对之之用，，而且且可作作涂胶胶水之之用。。假止口口用途:在外形形上可可作遮遮丑之之用。。半假止止口如平均均料厚厚有2.0mm或以上