摘要：在塑膠模具制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上我們可能會(huì)遇到這樣和那樣的問(wèn)題，現(xiàn)在通過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)分享給大家。塑膠零件設(shè)計(jì)常識(shí)一般塑膠件設(shè)計(jì)過(guò)程中都會(huì)有以下幾項(xiàng)：

a 塑膠件壁厚的厚度設(shè)計(jì)!(說(shuō)出你的理由)

b. 塑膠件加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)

c. 塑膠螺絲柱(自攻)的設(shè)計(jì)

d.塑膠件止口，美觀線的設(shè)計(jì)!

e. 塑膠件材料選擇的原則

1. 壁厚太厚容易浪費(fèi)材料，增加成本，更重要的是延長(zhǎng)冷卻和固化時(shí)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(kāi)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(gè)加強(qiáng)筋，則分布應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，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(shí)驗(yàn)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(shuō)電視機(jī)前框沒(méi)有足夠強(qiáng)度就無(wú)法在安裝了顯像管之后在流水線上移動(dòng)。但這厚度又多依靠經(jīng)驗(yàn)值。

我先來(lái)一個(gè)失敗的實(shí)例，這是一個(gè)控制器的面板，最終的成品是8個(gè)疊成在一個(gè)機(jī)箱中(圖中的結(jié)構(gòu)部分從略)。因?yàn)檫@是我的第一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，啥經(jīng)驗(yàn)也沒(méi)有，反復(fù)校核后開(kāi)模，首樣出來(lái)也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，但是整機(jī)一裝配，麻煩就來(lái)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(jiǎn)直就是廢品。你們可以想象我當(dāng)時(shí)寒風(fēng)瑟瑟的樣子了。原因其實(shí)在簡(jiǎn)單不過(guò)，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(jì)間距1mm，2.8mm的大空隙就這么出來(lái)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”。

3. 選擇材料的考慮因素

任何一件工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的早期過(guò)程中，一定牽涉考慮選擇成形物料。因?yàn)樵诋a(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)、裝配時(shí)、和完成的時(shí)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(chǎng)銷售情況和價(jià)格的厘定等也是需要考慮之列。所以這是無(wú)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(lái)決定所選擇的材料和生產(chǎn)過(guò)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(jiān)硬、不易碎、可涂膠水，但損壞時(shí)可能有利邊出現(xiàn)。

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

PP

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(jì)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(jiān)韌而有彈性。

設(shè)計(jì)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(jiān)硬但脆弱，損壞時(shí)容易有利邊出現(xiàn)

設(shè)計(jì)上的應(yīng)用: 多數(shù)用于膠齒輪、滑輪、一些需要傳動(dòng)，承受大扭力或應(yīng)力的地方。

Nylon

用途: 齒輪、滑輪

特性: 堅(jiān)韌、吸水、但當(dāng)水份完全揮發(fā)后會(huì)變得脆弱。

設(shè)計(jì)上的應(yīng)用: 因?yàn)榫珳?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(jì)上的應(yīng)用: 多數(shù)作為摩打墊，吸收摩打震動(dòng)，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(jì)應(yīng)以4mm為限。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，過(guò)厚的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不但增加物料成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期(冷卻時(shí)間)，增加生產(chǎn)成本。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度來(lái)看，過(guò)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(wú)疑是切面在任何一個(gè)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(wú)可避免的。在此情形，由厚膠料的地方過(guò)渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑。太突然的壁厚過(guò)渡轉(zhuǎn)變會(huì)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(wèn)題。

5. 不同材料的常用壁厚，對(duì)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。

PP

因?yàn)楸容^軟身，而且基于縮水的問(wèn)題，所以不能太厚，一般為1, 1.2, 1.5mm。

PVC

因?yàn)槎嘤糜捎趂igure上和多是實(shí)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?yàn)榭s水率比較高，所以平均料厚和筋骨的比例可比較少。

Kraton

因?yàn)槎鄶?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(wú)需大幅增加產(chǎn)品切面面積，但沒(méi)有如『工』字鐵般出現(xiàn)倒扣難于成型的形狀問(wèn)題，對(duì)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(duì)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(zhǎng)度可與產(chǎn)品的長(zhǎng)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(zhǎng)度，用以局部增加產(chǎn)品某部份的剛性。要是加強(qiáng)筋沒(méi)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(wèn)題，這些問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生在排氣不足或封閉的位置上。而且因?yàn)榭s水的問(wèn)題，筋骨的厚度不能大過(guò)平均壁厚的厚度。一般的設(shè)計(jì)方法 : 平均壁厚’0.65~0.7

對(duì)于料厚我的總體看法是:能薄不厚,但對(duì)不同的產(chǎn)品應(yīng)有不同之對(duì)待.可一個(gè)重要的問(wèn)題就是要盡量保持平均料厚.在不能保持平均料厚的時(shí)候,也要讓過(guò)度保持平滑.因?yàn)樗苣z流動(dòng)每通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)折帶或料厚變化區(qū)都會(huì)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(dòng)性較差的材料更應(yīng)該注意.

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