產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-塑料件

1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-塑料件1、術(shù)語和定語、術(shù)語和定語 1.1 縮水、縮痕縮水、縮痕 制品表面產(chǎn)生凹陷的現(xiàn)象, 柱位與面交接區(qū)域。 1.2 縮孔縮孔 1.3 氣泡氣泡 塑膠熔體含有空氣、水份及揮發(fā)性氣體時(shí)，在注塑成型過程空氣、水份及揮發(fā)性氣體 進(jìn)入制品內(nèi)部而殘留的空洞叫氣泡。 1.4 缺膠、不飽模缺膠、不飽模 塑膠熔體未完全充滿型腔。 1.5 毛邊、批鋒毛邊、批鋒 塑膠熔體流入分模面或鑲件配合面將發(fā)生鎖模力足夠，但在主澆道與分 流道會(huì)合處產(chǎn) 生薄膜狀多余膠料為 1.6 燒焦燒焦 一般所謂的燒焦，包括制品表面因塑膠降解導(dǎo)致的變色及制品的填充末端焦黑的現(xiàn)象； 燒焦是指滯留型腔內(nèi)的空氣在塑料熔體填充時(shí)未能迅

2、速排出（困氣），被壓縮而顯著升 溫，將材料燒焦。通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)1.7 熔接痕、夾水紋熔接痕、夾水紋 模具采用多澆口進(jìn)澆方案時(shí)，膠料流動(dòng)前鋒相互匯合；孔位和障礙物區(qū)域，膠料流動(dòng)前鋒也會(huì)被一分為二；壁厚不均勻的情況也會(huì)導(dǎo)致熔接痕。1.8 噴痕、蛇紋噴痕、蛇紋 高速通過澆口的塑膠熔體直接進(jìn)入型腔，然后接觸型腔表面而固化，接著被隨后的塑 膠熔體推擠，從而殘留蛇行痕跡。側(cè)澆口，塑膠經(jīng)過澆口后無滯料區(qū)域或滯料區(qū)域不 充足時(shí)，容易產(chǎn)生噴痕。1.9 銀絲、銀條銀絲、銀條 制品表面或表面附近，沿塑料流動(dòng)方向呈現(xiàn)的銀白色條紋。 銀絲的產(chǎn)生一般是塑膠中的水分或揮發(fā)物或附著模具表面的水分等氣化所致，

3、注塑機(jī) 螺桿卷入空氣有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生銀條。破裂、龜裂破裂、龜裂 制品表面裂痕嚴(yán)重而明顯者為破裂，制品表面呈毛發(fā)狀裂紋，制品尖銳角處常呈現(xiàn)此 現(xiàn)象謂之龜裂，也常稱為應(yīng)力龜裂。表面光澤不良表面光澤不良 制品表面失去材料本來的光澤，形成乳白色層膜、模糊狀態(tài)等皆可稱為表面光澤不 良。通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)1.12 翹曲變形翹曲變形 制品因壁厚或是成形時(shí)冷卻不均勻而產(chǎn)生收縮比例不同，從而形成制品變形或是扭 曲。 流痕流痕 塑膠熔體流動(dòng)的痕跡，以澆口為中心而呈現(xiàn)的條紋波浪形狀。2、材料的選擇、材料的選擇 塑膠材料的種類繁多，對(duì)不同類型的產(chǎn)品有不同要求，對(duì)于我公司的產(chǎn)品塑膠產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，要充分考慮到產(chǎn)品

4、使用的場(chǎng)合及工作環(huán)境，比如滿足溫度要求、防火或生物兼容性要求。對(duì)于有防火要求的，有不同材料的防火等級(jí)（包括GE，奇美，TORAY，BAYER，臺(tái)化），對(duì)于需要防火級(jí)材料時(shí)，我們只要向供應(yīng)商索取到材料證明的編號(hào)即可。對(duì)于基于什么樣的思路去考慮選材呢，如果有興趣可以參考一下附件，我從網(wǎng)上零星下載的一些資料：通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)3、壁厚的選擇、壁厚的選擇 塑膠零件的壁厚對(duì)零件的質(zhì)量影響很大，壁厚過小時(shí)成型的流動(dòng)阻力大，大形復(fù)雜的零件就很難充滿型腔，塑膠壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求：足夠的強(qiáng)度和剛度。脫模時(shí)能經(jīng)受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊與震動(dòng)裝配時(shí)能承受足夠的緊固力塑膠零件規(guī)定有最小壁厚值

5、，它隨塑膠品種牌號(hào)和零件大小不同有不同，對(duì)于外殼零件，推薦如下壁厚ABS，PC+ABS，PC, 透明PC，透明ABS，壁厚為一些小的外觀零件（如按鍵帽，燈罩，旋鈕）可以做到同一個(gè)塑膠零件的壁厚盡可能一致，否則可能會(huì)由于壁厚不均而產(chǎn)生壁厚處縮水。4、拔模斜度的設(shè)計(jì)、拔模斜度的設(shè)計(jì) 在塑膠零件的內(nèi)表面和外表面，沿脫模方向均應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的拔模斜度，否則會(huì)難以脫模，或頂出時(shí)拉傷，擦壞塑膠零件。還有一點(diǎn)，拔模斜度小就蝕紋淺，會(huì)造成外觀件易臟，所以推薦如下拔模斜度：（設(shè)計(jì)斜度比紋路要求斜度大度，各供應(yīng)商處有自己都有紋板）通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)5、柱位的設(shè)計(jì)、柱位的設(shè)計(jì)5.1 柱位的功能：通常塑膠件

6、柱位用來支撐PCBA，固定PCBA或膠件本身，固定電子元 器件，或聯(lián)接產(chǎn)品的前后殼，它有一個(gè)最大的好處就是高度容易調(diào)整。所以，一般情 況下，我們要盡量用柱子端面形成的平面作為支撐面。平面用幾條筋位形成的平面作 為支撐面。5.2 柱子的拔模及高度：柱子高度大于10mm時(shí)，通常都用司筒頂出，所以其拔模斜度可 以取得很小或0度?？梢园褍?nèi)孔取為0度，外表面取為度。柱子高度小于10mm時(shí) ,模具上可能用鑲件，拔模斜度可以把內(nèi)孔取度，外表面取1度。如希望能調(diào)整高度, 請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明，要求模具加工時(shí)，考慮調(diào)整高。一般清況下，M3自攻螺釘柱的高度不 要大于30mm，太高了柱子的司筒針容易被膠流沖彎變形5.3 柱

7、子的大小尺寸：由于高度大于10mm的柱位通常是用司筒頂出，柱子的外徑和內(nèi)徑 就有限制。 常用的司筒的外徑系列為：、5、6、7、8、10、12 常用的司筒針系列為：、通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)其對(duì)應(yīng)的關(guān)系如上表柱位的內(nèi)徑是由司筒針磨小而得到的，由上表可以看出，我們不要設(shè)計(jì)壁厚小的柱子，也最好不設(shè)計(jì)外徑不是標(biāo)準(zhǔn)值的柱位。5.4 柱子根部的處理：通常容易出現(xiàn)兩種情況： 縮水或陰影（或夾水紋），為了防止出現(xiàn) 縮水，需要把柱子根部減膠，同時(shí)把司筒針加長，如已出現(xiàn)陰影（或夾水紋）需要把 柱子根部加膠或把司筒針作短。所以對(duì)于壁厚為3mm，柱子直徑大于等于6mm時(shí) （擰M3自攻螺訂）為防縮水,在模具加工

8、時(shí)先在柱子根部減膠。到試模時(shí)如出現(xiàn)陰 影，再加膠。（柱子的根部注意要求，頂針面與火山口面不等高，減少應(yīng)力）5.5 預(yù)埋螺柱的選擇使用：如果需要經(jīng)常拆裝，或需要維修 的地方，需要使用預(yù)埋（熱 壓）螺柱，用普通螺釘來代替自攻螺釘, 熱壓或預(yù)埋螺母后膠柱不得有開裂或溢膠現(xiàn)象。 5.5.1 預(yù)埋螺柱與塑膠件聯(lián)接的開裂問題： 由于預(yù)埋螺柱冷確時(shí)的尺寸變化與塑膠件的收縮值相差太大，會(huì)使預(yù)埋螺柱的周圍產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，而造成塑膠件開裂，對(duì)于高剛性的工程塑料更為嚴(yán)重。基于內(nèi)應(yīng)力比較大，PC正常情況下禁用預(yù)埋，PC+ABS也不推薦，特別對(duì)與預(yù)埋螺柱數(shù)量多于4時(shí)，還有螺柱不等高的，造成螺柱種類太多，容易出錯(cuò)；同時(shí)

9、，還有因?yàn)榉胖脮r(shí)間過長，會(huì)造成注塑機(jī)料筒里材料由于高溫時(shí)間過長而變質(zhì)。下面列出M2、M3、M4自攻螺絲柱，僅供參考，具體設(shè)計(jì)參數(shù)請(qǐng)參照膠件螺孔設(shè)計(jì)尺寸一般要求通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)6、加強(qiáng)筋位的設(shè)計(jì)、加強(qiáng)筋位的設(shè)計(jì) 加強(qiáng)筋的作用是增加塑膠零件的強(qiáng)度，和避免零件變形，如果單用增加壁厚的辦法來提高塑膠零件的強(qiáng)度，常常是不合理的，其一是容易出現(xiàn)縮水，其二是提高了注塑成本，加強(qiáng)筋不要設(shè)計(jì)的過厚，否則容易在其根部出現(xiàn)縮水，也不要太薄，太薄了易出現(xiàn)走膠不齊。推薦的厚度為:模具加工為大水口時(shí)，零件加強(qiáng)筋根部厚度小于壁厚的1/2.筋的頂部厚度不要小于1mm. 模具加工為小水口時(shí)，零件加強(qiáng)筋根部厚度小

10、于壁厚的2/5，筋的頂部厚度不要小于。關(guān)于加強(qiáng)筋的拔模斜度：對(duì)于通常的加強(qiáng)筋，其兩側(cè)的拔模斜度可按以上厚度要求取。對(duì)于高度有特別要求的加強(qiáng)筋，可取兩側(cè)度,這時(shí)的加強(qiáng)筋就會(huì)要做鑲件。如果可能的話，在加強(qiáng)筋上增加柱位，可以幫助出模。(如下圖)通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì) 柱位上的加強(qiáng)筋：膠柱在結(jié)構(gòu)允許情況下必須設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。柱位上的加強(qiáng)筋由于是跟柱位一起頂出，可以比普通的加強(qiáng)筋高得多，其高度方向上比柱位端面低1-3mm就可以了。同時(shí)，柱位的加強(qiáng)筋盡量對(duì)稱加工，以保證柱位變形盡量小。其形狀如圖1，指示的斜度為D=3-5度。7、裝飾縫（美工線）、止口、叉骨、扣位的設(shè)計(jì)，止口與叉骨的設(shè)計(jì)裝飾縫（美工線

11、）、止口、叉骨、扣位的設(shè)計(jì)，止口與叉骨的設(shè)計(jì) 對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品來講，尤其是固定類燈具產(chǎn)品，但如果是環(huán)境條件充許的話（對(duì)有些產(chǎn)品，特別是各種灰塵或是粉塵環(huán)境下的產(chǎn)品，是不能有裝飾縫的），最好能設(shè)計(jì)裝飾縫，設(shè)計(jì)裝飾縫是為了彌補(bǔ)塑膠件變形帶來外觀的缺陷，為了保證塑膠零件之間的外形相互配合良好，裝拆方便，需要在相互配合的地方設(shè)計(jì)止口與叉骨。止口與叉骨的設(shè)計(jì)多種多樣，建議止口與叉骨的形狀推薦如圖2、圖3所示。特別注意減膠要均勻，漸變，不要突變，否則外觀面易形成陰影。圖2圖3通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)7.1 止口設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)7.1.1 止口形式1） 從外觀考慮，建議件1為前殼，件2為后殼，同時(shí)，若模具加工后

12、，前后殼不齊平而需修模時(shí)，建議前殼多加些，前殼比后殼大（D1D2）從外觀上勝過后殼比前殼大（D2D1）。建議設(shè)計(jì)時(shí)前殼D1標(biāo)正公差，后殼D2標(biāo)負(fù)公差。此種止口特點(diǎn)：外觀漂亮，裝飾縫大，適合較大型零件，外殼削薄零件外觀有陰影，密封性稍差。7.1.2 止口形式2） 密封好，裝飾縫小，美觀，適合小型結(jié)構(gòu)，對(duì)大零件易顯縫。 通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)7.1.3 止口形式3） 手感稍差，適合較大型零件，有利于遮蓋前后殼尺寸的誤差。7.1.4 止口形式4） 外觀漂亮，裝飾縫可大可小，密封很好（可加密封條），要求壁厚較大，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。7.1.5 前后殼間的扣位設(shè)計(jì) 在塑膠件的設(shè)計(jì)中，為了簡化裝配，少

13、打螺釘，可利用塑膠的彈性設(shè)計(jì)扣位，扣位的形式很多，這里我們要特別注意的是前后殼間的聯(lián)接扣位。推薦的扣位形式如下： 圖3圖4通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì) 圖4所示結(jié)構(gòu)一般做在后殼上，圖5所示結(jié)構(gòu)一般做在前殼上。特別主意減膠要均勻，漸變，不要突變。否則會(huì)在減膠處出現(xiàn)陰影或縮水。8、圓角的設(shè)計(jì)、圓角的設(shè)計(jì) 塑角零件除了使用上要求采用尖角處外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓角過度，因塑膠件的尖角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或沖擊震動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生開裂現(xiàn)象。甚至在脫模過程中就發(fā)生開裂。一般推薦加工圓角用如下原則： 筋位的頂部兩端,R1mm 塑膠零件的中間開的方孔，四周做圓角，圓角大于零件壁厚的1/4 與塑膠件

14、上方孔相配合的方形零件的四角做圓角 特別受力的柱子根部做圓角，約9、常用透明零件的設(shè)計(jì)、常用透明零件的設(shè)計(jì) 透明材料：常用的透明材料種類很多，我們?cè)O(shè)計(jì)中常用的有透明ABS，PC，PMMA。由于透明材料的流動(dòng)性不好，所以注塑時(shí)易產(chǎn)生外觀的問題，象透明按鍵帽一類的產(chǎn)品頂部易產(chǎn)生夾水紋。透鏡一類的產(chǎn)品在水口附近易產(chǎn)生指甲紋，蛇形紋。針對(duì)以上問題，設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)注意：透明按鍵帽一類的零件：頂部厚度要設(shè)計(jì)得比四周厚，型腔如果太深的話，要在水口附近局部減膠，讓膠先流到零件的頂部，再流到四周。裝飾片，透鏡一類的零件：設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)預(yù)留出較寬（大于6-8mm），較厚的水口位（大于1-）,模具加工時(shí)盡可能用寬大的扇形水口，流道短而粗。 通用塑膠零件設(shè)計(jì)通用塑膠零件設(shè)計(jì)v壁厚適當(dāng)、均勻塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)v壁厚適當(dāng)、均勻v不同厚度的壁之間應(yīng)該有過渡部分v不同厚度的壁之間應(yīng)該有過渡部分v避免倒塌 v避免倒塌v表面凹痕的消除或掩蓋 v要有足夠的脫模斜度 v塑料零件結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)稱 v采用組合結(jié)構(gòu) v減小有拐角零件的變形 v避免細(xì)長桿受壓 v避免內(nèi)切結(jié)構(gòu) v避免內(nèi)切結(jié)構(gòu) v避免側(cè)孔結(jié)構(gòu) v避免側(cè)向凹陷或凸臺(tái)結(jié)構(gòu) v利用加強(qiáng)肋提高塑料件的強(qiáng)度和剛度 v合理布置加強(qiáng)肋 v合理布置加強(qiáng)肋 v避免加強(qiáng)肋會(huì)聚 v避免大型殼體頂部和底部的變形 v避免薄壁容器側(cè)壁的變形 v避免尖銳的棱角 v避免表面出