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塑膠模具制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗筆談

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2017-02-13 15:22:04【大中小】

摘要：在塑膠模具制品結(jié)構(gòu)設(shè)計上我們可能會遇到這樣和那樣的問題，現(xiàn)在通過多年的經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)分享給大家

。塑膠零件設(shè)計常識一般塑膠件設(shè)計過程中都會有以下幾項：

a 塑膠件壁厚的厚度設(shè)計!(說出你的理由)

b. 塑膠件加強(qiáng)筋的設(shè)計

c. 塑膠螺絲柱(自攻)的設(shè)計

d.塑膠件止口

，美觀線的設(shè)計!

e. 塑膠件材料選擇的原則

1. 壁厚太厚容易浪費材料

，增加成本，更重要的是延長冷卻和固化時間

，容易產(chǎn)生凹陷

，縮孔，夾心等質(zhì)量上的缺陷

。

，所以應(yīng)該均勻，壁與壁連接處的薄厚不應(yīng)該相差太大

，并且應(yīng)盡量用圓弧連接

，否則容易開列。一般是1~5MM

，小件為1.5~2.5

，大件為3~10`MM

2.加強(qiáng)筋高度通常塑件為壁厚的3倍左右，并有2~5度的脫模斜度

，與塑件

壁的連接出及端部

，應(yīng)用圓弧連接。防止應(yīng)力集中

。

，加強(qiáng)筋的厚度應(yīng)為塑件

壁厚的1/2，如果太大

，容易產(chǎn)生癟凹

。

如果要設(shè)置多個加強(qiáng)筋，則分布應(yīng)錯開

，防止破裂

2. 厚度基本上取決于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度需要以及跌落實驗高度

。

如果自身的強(qiáng)度不足，又如何能支撐起部品呢

。舉例說電視機(jī)前框沒有足夠強(qiáng)度就無法在安裝了顯像管之后在流水線上移動

。但這厚度又多依靠經(jīng)驗值。

我先來一個失敗的實例，這是一個控制器的面板

，最終的成品是8個疊成在一個機(jī)箱中(圖中的結(jié)構(gòu)部分從略)

。因為這是我的第一個產(chǎn)品設(shè)計，啥經(jīng)驗也沒有

，反復(fù)校核后開模

，首樣出來也沒有發(fā)現(xiàn)問題，但是整機(jī)一裝配

，麻煩就來了--控制器與控制器之間居然有3mm左右的間隙存在!難看得要命

，簡直就是廢品。你們可以想象我當(dāng)時寒風(fēng)瑟瑟的樣子了

。原因其實在簡單不過

，我的拔模斜度設(shè)大了，為2度

，這樣底部和上部因斜度相差就是0.7mm

，雙邊1.4mm，而模具廠縮水考慮不足

，尺寸比圖面尺寸又單邊少0.2mm

，雙邊是0.4mm，這樣塑膠件本身就造成了1.8mm的間隙

，加上機(jī)箱本身設(shè)計間距1mm，2.8mm的大空隙就這么出來了!

教訓(xùn)：設(shè)定拔模斜度之前不僅僅要考慮注塑工藝要求

，也一定要考慮到由此而產(chǎn)生的其它不良“后遺癥”

。

塑膠模具制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗筆談

3. 選擇材料的考慮因素

任何一件工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計的早期過程中，一定牽涉考慮選擇成形物料

。因為在產(chǎn)品生產(chǎn)時

、裝配時、和完成的時間

，物料有著相互影響的關(guān)系

。除此之外，品質(zhì)檢定水平

、市場銷售情況和價格的厘定等也是需要考慮之列

。所以這是無法使用概括全面的考慮因素而定出一種系統(tǒng)性處理方法來決定所選擇的材料和生產(chǎn)過程是為最理想。

4. 不同材料的特性

ABS

用途: 玩具

、機(jī)殼

、日常用品

特性: 堅硬、不易碎

、可涂膠水

，但損壞時可能有利邊出現(xiàn)。

設(shè)計上的應(yīng)用: 多數(shù)應(yīng)用于玩具外殼或不用受力的零件

。

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

。

設(shè)計上的應(yīng)用: 多數(shù)應(yīng)用于一些因要接受drop test而拆件的地方

。

PVC

用途: 軟喉管、硬喉管

、軟板

、硬板、電線

、玩具

特性: 柔軟

、堅韌而有彈性。

設(shè)計上的應(yīng)用: 多數(shù)用于玩具figure

，或一些需要避震或吸震的地方

。

POM

用途: 機(jī)械零件、齒輪

、摃桿

、家電外殼

特性: 耐磨、堅硬但脆弱

，損壞時容易有利邊出現(xiàn)

設(shè)計上的應(yīng)用: 多數(shù)用于膠齒輪

、滑輪、一些需要傳動

，承受大扭力或應(yīng)力的地方

。

Nylon

用途: 齒輪、滑輪

特性: 堅韌

、吸水

、但當(dāng)水份完全揮發(fā)后會變得脆弱。

設(shè)計上的應(yīng)用: 因為精準(zhǔn)度比較難控制

，所以大多用于一些模數(shù)較大的齒輪

。

Kraton

用途: 摩打墊

特性: 柔軟，有彈性

，韌度高

，延伸性強(qiáng)。

設(shè)計上的應(yīng)用: 多數(shù)作為摩打墊

，吸收摩打震動

，減低噪音。

壁厚的大小取決于產(chǎn)品需要承受的外力、是否作為其它零件的支撐

、承接柱位的數(shù)量

、伸出部份的多少以及選用的塑料材料而定。一般的熱塑性塑料的壁厚設(shè)計應(yīng)以4mm為限

。從經(jīng)濟(jì)角度來看

，過厚的產(chǎn)品設(shè)計不但增加物料成本，延長生產(chǎn)周期(冷卻時間)

，增加生產(chǎn)成本

。從產(chǎn)品設(shè)計角度來看，過厚的產(chǎn)品增加引至產(chǎn)生空穴(氣孔)的可能性

，大大削弱產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度

。最理的壁厚分布無疑是切面在任何一個地方都是均一的厚度，但為滿足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無可避免的

。在此情形

，由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑。太突然的壁厚過渡轉(zhuǎn)變會導(dǎo)致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面問題

。

5. 不同材料的常用壁厚

，對塑膠模具的影響

ABS

一般最先選擇的材料，壁厚通常為1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm

，視乎產(chǎn)品的大細(xì)和功能而定

。

因為比較軟身，而且基于縮水的問題

，所以不能太厚

，一般為1, 1.2, 1.5mm。

PVC

因為多用由于figure上和多是實心

，所以限制不大。

POM

一般為1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm視乎產(chǎn)品大細(xì)而定

。

Nylon

因為縮水率比較高

，所以平均料厚和筋骨的比例可比較少。

Kraton

因為多數(shù)用作摩打墊或不外露件

，所以限制不大

。加強(qiáng)筋在塑料部件上是不可或缺的功能部份。加強(qiáng)筋有效地如『工』字鐵般增加產(chǎn)品的剛性和強(qiáng)度而無需大幅增加產(chǎn)品切面面積

，但沒有如『工』字鐵般出現(xiàn)倒扣難于成型的形狀問題

，對一些經(jīng)常受到壓力、扭力

、彎曲的塑料產(chǎn)品尤其適用

。此外，加強(qiáng)筋更可充當(dāng)內(nèi)部流道，有助模腔充填

，對幫助塑料流入部件的支節(jié)部份很大的作用

。

加強(qiáng)筋一般被放在塑料產(chǎn)品的非接觸面，其伸展方向應(yīng)跟隨產(chǎn)品最大應(yīng)力和最大偏移量的方向

，選擇加強(qiáng)筋的位置亦受制于一些生產(chǎn)上的考慮

，如模腔充填、縮水及脫模等

。加強(qiáng)筋的長度可與產(chǎn)品的長度一致

，兩端相接產(chǎn)品的外壁，或只占據(jù)產(chǎn)品部份的長度

，用以局部增加產(chǎn)品某部份的剛性

。要是加強(qiáng)筋沒有接上產(chǎn)品外壁的話，未端部份亦不應(yīng)突然終止

，應(yīng)該漸次地將高度減低

，直至完結(jié)，從而減少出現(xiàn)困氣

、填充不滿及燒焦痕等問題

，這些問題經(jīng)常發(fā)生在排氣不足或封閉的位置上。而且因為縮水的問題

，筋骨的厚度不能大過平均壁厚的厚度

。一般的設(shè)計方法 : 平均壁厚’0.65~0.7

對于料厚我的總體看法是:能薄不厚,但對不同的產(chǎn)品應(yīng)有不同之對待.可一個重要的問題就是要盡量保持平均料厚.在不能保持平均料厚的時候,也要讓過度保持平滑.因為塑膠流動每通過一個轉(zhuǎn)折帶或料厚變化區(qū)都會有壓力損失(等同射壓就要增加).而且易產(chǎn)生縮水缺陷.應(yīng)盡量避免. 尤其象PC這樣流動性較差的材料更應(yīng)該注意.

深圳市博騰納科技有限公司是一家集設(shè)計，研發(fā)

，生產(chǎn)

，組裝的企業(yè)。企業(yè)致力于開發(fā)通訊產(chǎn)品

、數(shù)碼電子產(chǎn)品的精密塑膠模具和成品

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