塑料件结构设计.ppt

1、A，1，塑料件的结构设计，2010年5月，A，2，壁厚，基本设计原则一般来说，塑料件的厚度是23毫米，比如我们吸油烟机的大面板的壁厚是23毫米，热塑性塑料的最大设计壁厚是4毫米。壁厚的大小取决于：a产品需要承受的外力；b .是否作为其他部件的支撑；列数；d多少加强尴尬；e .选择的塑料材料。如果产品太厚，不仅会增加材料成本，延长生产周期的冷却时间，还会增加生产成本。从产品设计的角度来看，它增加了产生空隙和气孔的可能性，大大削弱了产品的刚性和强度，增加了产品的收缩痕迹。对于一般的热固性塑料，过薄的产品厚度通常会导致产品在操作过程中过热并形成废品。此外，纤维填充的热固性塑料经常在太薄的位置形成不足

2、的填充物。塑料的流动性越好，产品的壁厚就越薄。例如，聚丙烯、尼龙、ABS和其他材料具有良好的流动性，而聚碳酸酯具有较差的流动性。在设计产品的壁厚时，我们通常根据经验值来参考类似的产品。如果我们不确定，我们可以先根据较薄的壁厚进行设计。产品制作完成后，如果强度不够，可以通过修改模具来加厚产品的壁厚。我们还可以添加或增加加固环或加固材料，以满足使用要求。根据平面原理，最理想的壁厚分布无疑是截面在任何地方都是均匀的，但壁厚不可避免地会发生变化以满足功能要求。厚壁部位的冷却速度比薄壁部位慢，浇口凝固后连接处表面出现收缩痕迹。更有甚者，收缩痕迹、热应力、弯曲部分的变形、不同的颜色或不同的透明度都会引起。

3、如果厚壁处不可避免地会逐渐变薄，则应尽量设计成从厚壁处向薄壁处塑性流动，不同的平面应逐渐改变，其比值不应小于3:1。下图仅供参考。5，平面原理，A，6，拐角标准，在拐角处也需要均匀壁厚的关键，以避免不一致的冷却时间。在冷却时间长的地方，会有收缩现象，从而引起部件的变形和偏转。此外，尖角经常导致零件的缺陷和应力集中，并且在电镀后尖角经常导致不希望的材料积聚。应力集中的地方，会在负载或冲击下断裂。较大的圆角解决了这一缺点，不仅降低了应力集中系数，而且使流动的塑料流动更加顺畅，使成品更容易脱模。下图可供参考。A、7、旋转角度标准、A、8、旋转角度标准和旋转角度位置的设计标准也适用于悬架横梁的屈曲位置

4、。由于这种紧固方式需要弯曲并嵌入悬臂梁臂，所以转角位置的设计图显示，如果转角圆弧位置R太小，其应力集中系数会太大，所以产品在弯曲时容易断裂，如果弧度R太大，容易出现收缩褶皱和空隙。因此，圆弧位置和壁厚之间有一定的比例。一般来说，它的范围从0.2到0.6，理想值约为0.5。A、9、转角标准、A、10、壁厚设计，不同的塑料有不同的流动性。壁厚太厚的地方会有收缩，壁厚太薄的地方，塑料不容易流过。以下是一些建议的塑料厚度，以供参考。热塑性塑料壁厚设计参考表：A，11，壁厚设计，A，12，壁厚设计，事实上，大多数壁厚设计可以通过使用加强筋和改变横截面形状来取消。除了节省材料和生产成本外，取消的设计还能保

5、持与原设计相似的刚度、强度和功能。如果下图中的金属齿轮更换为塑料材料，则更换后的设计如下。与原来相比加强筋最有效的形状是工字铁，特别适用于一些经常受到压力、扭转和弯曲的塑料制品。然而，形状像工字铁是倒置的，很难脱模，所以它通常被设计成一个字形。此外，加强肋可以用作内部流动通道，这有助于填充模腔，并且在帮助塑料流入部件的分支部分中起到很大的作用。A、16、加强筋、加强筋一般放置在塑料制品的非接触表面上，其延伸方向应遵循制品的最大应力和最大偏移方向。加强筋位置的选择还受一些生产因素的影响，如塑料流动方向、收缩方向和脱模方向。加强圈的形状加强筋的长度可以与产品的长度一致，两端与产品的外壁连接，或者只

6、占产品部分的长度，从而局部增加产品某一部分的刚度。如果加强筋没有连接到产品的外壁上，端部不应突然终止，高度应逐渐降低直至终止，以减少在排气不充分或封闭的地方经常出现的气体滞留、填充不充分和烧痕等问题。17，加强筋，18，加强筋，最常用的加强筋形状和尺寸如下图所示。A、19、加强筋，加强筋底部的宽度应小于连接外壁的厚度，一般底部的宽度是壁厚的0.60.75倍，而设计过厚的加强筋容易产生收缩起皱、气孔、变形和偏斜、积水起皱等问题，这也将延长生产周期，增加生产成本。通常，加强筋的高度小于产品壁厚的3倍，这取决于熔融胶的流动速度和喷射特性(收缩、摩擦系数和稳定性)。较高的加强筋要求塑料具有较低的熔融胶

7、粘度、较低的摩擦系数和较高的收缩率。必须在加强筋的两侧增加脱模角，以减少脱模和顶出过程中的摩擦力。脱模角至少应为0.5。增加加强筋的脱模角度通常有助于产品的脱模。但是，当脱模角不断增大，底部宽度不变时，产品的刚度和强度不能满足设计要求。喷射方向上的抛光也有助于产品的容易喷射。A、20、底部连接产品必须增加加强筋、圆角，以消除应力过度集中的现象，圆角的设计还赋予流道渐变的形状，使型腔填充更平滑，底部圆角为壁厚的1/4；当使用多个加劲肋时，加劲肋之间的距离必须大于连接外壁的厚度，并且两个加劲肋之间的距离通常大于壁厚的3倍。使用大量的短而窄的肋骨比使用一些深而宽的肋骨要好。在模具生产过程中，加强筋的

8、宽度(以及可能的深度)和数量应尽可能保持不变。当在模具测试过程中发现产品的刚度和强度不足时，可以适当增加刚度和强度，因为从模具中取出钢材料比通过焊接或增加插入件来增加钢材料更简单和更便宜。在塑料产品的设计中，通常需要在边缘的内侧和外侧设置一个倾斜的顶出角度，以便于将产品从模具中分离出来。否则，如果产品垂直于外壁并且在与模具打开方向相同的方向上，则在塑料模制之后模具需要很大的模具打开力，并且相信在模具打开之后产品很难离开模具。此外，如果强制脱模，将在产品上留下顶部标记。如果在产品的设计过程中已经保留了模具角度，并且所有与产品接触的模具部件在加工过程中都被高度抛光，脱模就变得很容易。因此，在产品设

9、计过程中，模具角度的考虑是不可或缺的。22，模具角度，因为注射成型零件大多附着在聚氨酯上此外，还考虑了成型方法、壁厚和塑料的选择。一般来说，高度抛光的外壁可以使用1/8度或1/4度的喷射角。深的或有纹理的产品需要相应增加模具角度。传统上，每0.025毫米深的纹理需要1度的额外模具角度。模具角度、单边间隙和边缘位置深度之间的关系表列出了模具角度和单边间隙之间的关系，可供参考。此外，当产品需要长而深的肋和小的模具角度时，顶杆的设计必须经过特殊处理。深肋和长肋见顶杆设计图。A、24、拉伸角、拉伸角与单边间隙和边缘深度的关系表、A、25、拉伸角、顶杆设计为深而长的加劲肋、A、26、支柱，支柱的基本设计

10、原则是用来组装产品、分离物体和支撑及支撑其他零件。空心支柱可用于插入零件、拧紧螺钉等。这些应用应该有足够的强度来承受压力而不破裂。柱子不应尽可能单独使用，而应尽可能与外墙连接或与加强筋一起使用，以加强柱子的强度，使塑料流动更顺畅。a27，支柱，a28，支柱，支柱的高度形状：支柱太高会使其难以形成塑料部件，因此支柱的高度一般不会超过壁厚的3倍。加强柱子强度的方法，尤其是远离外墙的柱子，除了加强筋外，三角形的加强块也很常见。支柱直径：一般来说，支柱的壁厚小于产品的壁厚，支柱的外径大于内径的两倍。从装配的角度来看，有必要局部增加支柱的厚度。然而，这可能导致不利影响，如形成收缩痕迹、空隙或增加内部应力。因此，使用支柱壁来支撑支柱以与产品的外壁保持一定距离，或者用加