●第一章塑胶材料加工方式的选择
塑料产品之好坏与材料选择及加工方式之迥异而有极大之关系。对于任何欲制之塑品，其步骤为先决定何种材料能够达到其所须之物性，再来则为选择最适切与最经济的加工方式，最后则视产量之多寡而决定设备。
●1-1塑料材料之选择
在大约探讨了塑料材料的基本物性，以下将做更深入的分析。下面所列之各表乃是依据标准方法制成试片所测得之数据，与实际生产所制出的成品性质仍有相当大之差距，但做为不同等级材料性质之比较已足矣。下表1-1为一般常见塑料机械性质之比较。
表1-2则为塑料拉伸强度之范围，表1-3为抗冲击强度之范围。
其用途之所须性质要求。
一般而言加了玻纤后，可增加拉伸力、减少拉伸量、抗磨耗力降低、挠曲力增高、热变形温度增加、热膨胀降低及较不透明，而耐冲击力则不一定。但是硬度（除非高填充）、电气性质、抗化学性及抗天候性则甚无影响。
表1-6则为一般材料之机械性质之定性趋势表。
若是依各种用途来分，所使用之塑料大概可列表如1-7所示。
●1-2塑料加工方式之选择
塑料之加工方式五花八门，随着材料及成品而有极大之差异。以下对一般常见的加工方式，作一番简介：
1. 射出成形(injection molding)
在所有之塑料加工成形方法上，射出成形最为被广泛使用。其法为热塑性塑料或热固性塑料导入于射出成形机的加热筒中，俟其完全熔融后，藉由柱塞或螺杆之压力，产生热能及摩擦热能，将其注入于闭合模具之模穴中，固化后，再开启模具取出成品。此种加工技术因材料、机械设计及制
品要求而衍生出其它之方法，如预嵌入金属零件之插件成形、多色及混色的射出成形，结构发泡的射出成形、气体辅助射出成形(gas assisted injection molding)、共射出成形(coinjection)、射出中空成形及利用液态单体或液态预聚合物为原料之反应射出成形(RIM)等方法。
2. 押出加工(extrusion)
将热塑性材料于押出机中加热、加压，再用螺杆予以押出，押出品之断面形状依模头而定，可为棒状、管状、平版状、异形状等等。其它如吹膜押出、押出中空成形、压延加工，押出涂装及混炼切粒等皆在前半段应用押出机，现今流行的趋势是共押出加工(coextrusion)，制成多层高功能
的制品。
3. 压缩成形(compression molding)
此为热固性塑料成形法之一种，先将热固性树脂预热后，置于开放的模穴内，闭模后施以热及压力，直至材料硬化为止。酚醛树脂，美耐皿树脂及尿素甲醛等树脂常用此法成形，所制之成品为：家电制品外壳、零件、齿轮、家具餐具等。
4. 中空成形(blow molding)
其法为先将热塑性塑料由押出机之模头押出，使成为薄管，此称为型胚(parison)，再闭合模具，吹气而后成形。此法之应用已愈来愈广泛，如汽车业，所用之材料也由传统之PE、PP、PVC、PET等，走向高性能的工程塑料。其优点为制造大形品方便及一次成形，缺点则为塑品之各部份肉厚
不易控制。
5. 回转成形(rotational molding)
将常温粉状或液状之成形材料注入于回转模具中，利用加热及离心力使树脂均匀布满于模壁面，冷却后即可得中空之成形品。此法最适当做大型物品之成形，缺点则为肉厚较难控制。
6. 吹膜押出(blown film estursion)
一般制造薄膜之方式有二：(a)T模法(T-die method)。
(b)环模法(ring-die method)。
(a) T模法为平膜押出，制成之薄膜厚度较环模法制造的来的均匀。由于引取方向之拉力较大，使得纵向强度较横向强度大的多，故很多已用双轴延伸的方法来制膜。
(b) 吹膜押出是采用环模法的操作方式，押出之熔胶经环形模，用空气吹成管膜，再予冷却即成胶膜。聚烯烃类之塑料常以此法制造各种垃圾袋，收缩膜及食品包装膜等。现在之高级包装膜则为利用共押出之方法来制造多层膜。
7. 热成形(thermoforming)
此法为将热塑性塑料板加热软化后，用真空、空气或套合之金属予以加压成形。其强度与塑板之厚度有关，产生之制品须经裁剪，多余的边料再予以回收。
8. 押出涂装与积层(extrusion coating & lamination)
其法为用押出机将热塑性塑料熔化押出，经过T形模头后形成淋幕，然后涂布于连续移动的板状或膜状基材上，常用于日用品及食品之包装。
9. 转移成形(transfer molding)
为用于热固性塑料的成形法，塑料料先于加热室（转移室）内加热软化，然后藉由转移冲柱之高压，迫使熔融材料穿过流道及浇口进入模穴中进行硬化反应。此法非常适合于有金属插件时之情形且成形品精密度比压缩成形高者，但模具设计则较复杂且成品之机械强度较低。
10. 铸塑成形(casting)
此法为将液状树脂配合硬化剂后，注入至开口之模具中，使其流至模具表面，在常压下使其干燥完成聚合反应的成形法；或者是将液状树脂涂布于移动之皮带上，或是在化学溶液中沉淀之，以获得塑料薄膜的方法。
11. 轮辗涂装(calender coating)
利用滚轮表面之热，使熔融塑料涂布于布、皮或纸上的加工方法，PVC皮布是最常被轮辗加工之产品。
12. 粉末涂装(powder coating)
此法是在被涂物上放置粉末，然后加热使粉末熔融的连续涂布法，可分为下列三种方式：
(a) 焰喷法：将塑料粉末以丙烷或乙炔燃料气之火焰喷射，再熔化附着于受质体表面。
(b) 静电涂装：为利用静电将塑料粉末附着于受质体表面，再加热使之熔解。
(c) 流动浸渍涂装：将塑料粉末在流动床中浮动，再浸入加热过的金属物体，使熔着一层塑料覆膜。
一般我们常用之塑料粉末为PE、PP、PVC、Nylon及Epoxy等。
13. 发泡加工(foaming)
发泡材料为含有气泡之材料，其假比重较实质密度为低。依发泡法之分类有：常压加热法、加压发泡法、押出发泡法、射出发泡法、二液混合法及二段发泡法等。
一般押出发泡法所用之模头可分为T形模及环形模，后者常被用于聚苯乙烯发泡板，但如果是厚度大于5mm，则须使用T形模头来发泡。常见之发泡材有PE、PP、PS、PVC、CPE、ABS及PC等。结构发泡之设计，在本书第六章会另做详细说明。
14. 拉挤成形(pultrusion)
此加工方式是玻纤补强产品产生的一种，藉由加热模头，连续式的拉出经过补强及硬化的树脂，而后成形。
其实一个最佳的塑料加工方式之选择，主要之决定在于材料之种类、产品之外形，产量之多寡及最重要的成本效益。而往往一个同样之产品，可经由各种不同之加工方式而产生，如表1-8所示。
至于常用的塑料加工方法与所选择的热固性及热塑性材料则可藉表1-9，做个比较参考。
工方式、成本及产率之关系，可参考表1-11。
●第二章射出成型/产品设计
●2-1 通论
产品设计是利用材料，经设计成为新创的外形或结构，以制成指定作用或目的的产品。其所须具备之条件为：
1. 在功能上：要能符合使用者的需求。
2. 在使用操作上：要能符合使用者的习惯与身份。
3. 在外型上：要能合乎简单的制造原则并满足使用者的喜好。
4. 材料应用与加工方法上：要合乎经济与合理的原则，并能求得最适化而降低成本。
即任何一新产品，从构思到生产，对一公司而言，其考量前题为以下所列各项：
‧将来性：公司未来发展领域的配合，成长性。
‧ 技术性：与该公司现有技术之关系，原料设备获得之难易及技术上成功的可能性。‧ 领先性：是否可申请或抵触专利及制品是否具独特性。
‧ 销售可能性：产品的展望，推出市场之难易，销售网的建立及有无商品特征等可能性。
‧ 经济性：研究经费人员的多寡，开发期间的长短，设备投资额之获得及获利率的大小。其它如材料之选择、加工方式、模具的设计、二次加工方式及安全规范、法令等，皆须详加考虑。
通常塑料新制品产生的方式可分为三种：
1. 再设计(redesign)：就是将现有产品的部分，做一些改变或修饰，使成为更具价值与流行的新产品。现今市场上约莫80％，属于此类。
2. 组合(combination)：结合两种以上不同功能，发展而成之新制品。例如PC制成的潜水镜再贴上防雾膜，而成为价值更高的新产品。此类新产品约占10％。
3. 创新(innovation)：剩下的10％即为发明前所未有之新制品，此类产品由于须花费较长的时间在宣传及消费者的接受性上，所以通常这方面之设计比例较低。
塑料产品设计者与其它设计者最大的不同是，前者必须详加考虑塑料之各种物性，尤其是环境变化对物性之影响及在长时间负载下对产品之影响。
通常，塑料之物性数据是在实验室的环境下，依照美国标准测试方法(ASTM)而测得。而所设计的塑料产品并不会正如测试样品在同样条件下成形或被加应力。其它如：
‧肉厚及形状。
‧所加负载之速率及时
间长短。
‧玻纤之排列方向。
‧缝合线。
‧表面缺陷。
‧成形参数。
以上这些；都会影响到塑料产品
之强度及韧性。
设计者亦须考虑到温度，湿度，
阳光（紫外线），化学药剂等之
影响。所以了解其产品的最终目
的而探讨相关的物性是非常重
要的。下表2-1为一标准的设计
检查表(design check list)。
●2-2原型之设计
为了能将实物从设计的阶段到
真正的商品化，我们通常是建一原型而加以测试并修正。最好的方法是尽可能的将原型与将商品化制造的加工方式相近。大部份的工程塑料产品是由射出成型所制出，所以原模必须为一单模穴原型模具所制得。以下将讨论各种制造原型之方法及其优缺点。
●2-2-1机械加工圆杆或平板、块法(machining from rod or slab stock)
此法是当所允许的设计时间非常短及只须少量的原型和物体的形状非常简单的时候，我们可将其经机械加工而得。这样不仅能帮助发展至固定的设计，亦能做为有限度的测试结果条件；但千万不能将其做为最后商品化的标准，其原因如下：
‧其物性如强度，韧性及伸长量可能会小于真正的成形品，因为机械加工会在原模上留下痕迹。
‧强度及韧性可能会高于成形品，因为圆杆或平板块具较高的结晶度。
‧若是加了玻纤的产品，则玻纤的方向性影响会误导了结果。
‧成形品的特性如顶出针痕，浇口痕及不定形的表面结构将不会出现在原型上。
‧无法探讨缝合线及接合线之影响。
‧由于内应力之不同，尺寸稳定性会被误导。
‧在圆杆或平板，块的中间常有包气现象，以致减少了其强度。同理在成形品的较厚肉处亦有此现象，而无法做一致的评估。
‧只有少数的圆杆或平板，块材料可供选择。
●2-2-2 铸模法(die casting tool)
通常我们能够修正射出成形的原型，如果具有铸模模具的话。利用此铸模模具可减少对制造原型工具的须要及以低成本提供所须的前测试。然而，此法也许也无甚助益，因为原来的模具可能是为金属铸模而设，而非塑料。所以，外壁及肋将不会最适化；浇口通常会过大及位置不合；并且无
法有效的冷却塑料产品，造成品质具甚大的相异性。
●2-2-3 原型模具法(protoype tool)
特别是对塑料产品设计而言，利用便宜的铝，黄铜或是铍铜合金制成原型是个不错的方法。因为基本的讯息如收缩度，玻纤方向性及浇口位置皆可得之。但由于此模具只能承受有限度的射压，所以无法正确的估算出成形周期(cycle time)，而且模具冷却性被限制，甚至不存在。可是，在另
一方面而言，其好处为此形式能够有效的提供样品做最终的目的测试及快速的修正外形尺寸。
●2-2-4 生产试模法(preproduction tool)
对设计的未来发展及产品的准确性而言，最好的方法是制造钢铁试模。它可以为单模穴模具或以多模穴模具为体的单模穴模具。此模穴已经机械加工完成，只是未做硬化处理，所以仍可做一些修正。其好处为它具有与生产模具相同之冷却效果，收缩与翘曲可被探得；还有因为具有适当的顶
出鞘，模具能够如生产线般的循环，于是能够探得其周期。当然，最重要的是这些样品能够如最终产品般的做强度，抗冲击，磨耗及其它物性等之测试。
以上各法都是为了能在正式大量商品化前，做最低成本及最有效的预估分析。当然，我们不能本末倒置，忘记了最终产品的真正须求。最好是写下一标准产品所须表，如功能，外观，可容许的公差等，做个最完美的设计者。
●2-3产品设计
虽然塑料之产品设计非常复杂，但总有一些基本之原理方法来减少一些成形上及产品功能上所发生的问题。以下所探讨的是在设计上所须注意的基本细节，俾能在未来更复杂的产品设计上有所助益。
●2-3-1 壁厚(wall thickness)
通常产品必须具均匀的壁厚，如果变化不可避免，则利用转换区的方法来防止突然的遽变如图2-1，且浇口位于较厚处以防止充填不满。
不均匀的壁厚会造成严重的翘曲及尺寸控制的问题。如果产品须要较高的强度，从成本的观点上来看，用肋(ribs)比增加壁厚要好的多。但如果产品须要好的外观表面时，则因凹陷痕(sink marks)会在表面上产生，故须避免之。若非得用肋不可时：则应尽量让凹陷痕出现在肋的另一面或
较不显眼处。图2-2与2-3为使壁厚
均匀的一些方法，图2-2乃利用肋及
浮凸物(boss)，图2-3则为利用铸空
法(cornig)使设计更好。
总之，一般的原则就是能够利用最
少的壁厚，完成最终产品所须具备
的功能。表2-2为一般热塑性树脂制
品之厚度表，表2-3则为热固性塑料
制品之厚度表。
●2-3-2 半径(radii)
切莫将产品设计成具尖
锐的边角，因为其刻痕
(notch)状会造成应力集
中，以致减少了产品之抗
冲击力。为了保证设计在
安全的应力范围内，我们
须计算每个边角的应力
集中因子。如图2-4为悬
桁(cantilever)的情形
下，应力集中因子对半径
／壁厚之图。 为了增加边角的强度及
增进充模的能力，半径必须在壁厚的25％到75％之间，通常为50％，如图2-5所示
●2-3-3 倾斜角(draft angle)
为了使产品能够轻易的从模具内顶出，外壁必须设计成具倾斜的斜角，如图2-6所示。通常每一英吋，0.5度的倾斜角是达成有效结果所能容许之最小值。一般而言每一英吋1度是标准的做法。
●2-3-4 肋及角板(gussets)
肋及角板能够有效的增加产品之刚性与强度。适当的利用肋与角板不仅能够节省材料，减轻重量及减短成形周期，更能消除如厚横切面所造成的成形问题。设计肋及角板时，我们有一些基本之原则必须遵守，如图2-7与图2-8。与壁厚比较，如果肋或角板太厚的话，则可预期的会产生凹陷痕，包气、翘曲、缝合线（造成内应力）及较长的成形周期。
肋之形状最好设计成如图2-2所示，乃因用窄形之肋骨以代替大而厚之肋骨，可减少塑料之消耗。并且肋及角板必须被置于能够方便流动的位置，如此才能够帮助产品的充填犹如内流道之作用。否则，常会造成最后产品有烧焦之痕迹及包气
等问题。
※注：角板乃是用作于边缘的支架，以提高强度。
2-3-5 浮凸物(bosses)
浮凸物之目的是用来连接组合螺丝钉、导销、栓或迫紧(force-fits)等作用。设计浮凸物的最重要原则为避免其无支撑物，并尽量让其与外壁或肋相连如图2-9所示：一般而言，肋外径
须为圆孔直径的2至2.5倍，以保证有足够之强度。
如果肋本身即与外壁间隔相当远，则最好加上角板如图2-10所示。
图2-11及图2-12为肋靠近外壁及远离外壁时，浮凸物之设计：
图2-13为浮凸物设计之范例：
塑料件卡扣连接设计指南
目次 1.范围 (1) 2.规范性引用文件 (1) 3.定义 (1) 4.塑料件卡扣连接概述 (2) 4.1卡扣连接的关键要求 (2) 4.2卡扣连接的要素 (4) 5.约束概述 (12) 5.1约束原理 (12) 5.2约束原则 (16) 5.3约束布置 (16) 6.定位功能件设计 (21) 6.1定位功能件类型 (21) 6.2定位副的组合及其适配性 (29) 6.3定位副与装配 (30) 6.4定位副与保持 (33) 7.锁紧功能件设计 (36) 7.1锁紧功能件类型 (36) 7.2锁紧功能件的结构设计与计算 (52) 7.3对锁紧功能件装配与保持行为的分离 (76)
前言 为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。 集成在产品上的卡扣连接与散件紧固或焊、粘接相比功能产品单一，无需配套；不要求焊接、点胶等复杂的操作；锁紧功能件由模具成型，一致性好，互换性强，尤其适合汽车行业的大批量生产；装配及拆卸往往不需要工具，便利性强；省去或减少了螺钉、螺母等散件的使用数量，降低了生产成本；可用于对外观有要求而不能使用散件紧固的产品。且由于塑料产品的材料和工艺特性特别有利于集成式卡扣的开发，所以卡扣连接是一种普遍应用于汽车塑料产品的连接形式。 然而塑料件卡扣连接的可靠性特别依赖设计，本指南旨在对卡扣设计进行介绍，使读者了解相关知识并能应用在本公司塑料产品的设计开发中。 本指南由公司产品管理部提出并归口。 本指南起草单位：车身工程研究院。 本指南主要起草人：黄闿鸣 本指南由车身工程研究院负责解释。
塑料件卡扣连接设计指南 1.范围 本指南主要从约束布置、定位功能件及锁紧功能件设计等方面对集成在塑料件上的卡扣连接进行介绍，也可为其他未集成在塑料件上的卡扣连接形式提供设计参考。 本指南用于指导本公司汽车塑料件卡扣连接的设计开发。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 JB/T 6544-1993塑料拉伸和弯曲弹性模量试验方法 3.定义 塑料件的连接 通过机械、焊接、粘接等连接手段对塑料件形成特定约束的连接方式。 卡扣连接 卡扣连接是通过集成在零件上或分离的定位功能件和锁紧功能件共同作用对零件形成特定约束的连接方式，其中锁紧功能件在装配过程中发生形变，随后又恢复到它原始位置从而形成锁紧并提供保持力。 定位功能件 定位功能件是相对非柔性的约束功能件，它们保证装配件和基本件之间的精确定位，提供锁紧力以外的分离抵抗力，承受约束行为中主要的载荷。 锁紧功能件 锁紧功能件是在装配过程中弹性变形，并在装配到位后恢复到原始位置从而形成锁紧并提供保持力的约束功能件。 基体件 基体件是在连接过程中相对较大，在装配运动中可以视为静止不动的零件或总成，可以视为连接的基准。以汽车为例，对大部分需要装配的饰件来说，车身就是基体件。 装配件 装配件是需要通过约束连接到基体件上的零件或总成。
塑胶（料）件设计与注塑 简介：该课程根据产品设计的实际情况对塑料件的相关知识进行系统的整理。从塑料的高分子结构入手，对塑料原材料性能，塑料件的通用设计，结构设计，装配设计，注塑工艺及模具设计的内容进行全面的讲解。从根本上解决工程师，技术主管，采购，品质等需要了解塑料件知识的人员，不知如何系统学习的问题。将机械设计的思想及多年的设计经验也揉和在该课程中。... 广州开课；课程时长：2天；详细会务信息请登陆森涛培训网查看 适合对象： 技术总监、项目经理，结构工程师、机械工程师、质量工程师，工艺和制造工程师，模具设计工程师，注塑工程师，直接负责塑料件的采购人员及想对塑料件做全面了解的人员。 课程介绍 ----材料、设计、装配、注塑、模具全面系统的培训 二天课程： 该课程根据产品设计的实际情况对塑料件的相关知识进行系统的整理。从塑料的高分子结构入手，对塑料原材料性能，塑料件的通用设计，结构设计，装配设计，注塑工艺及模具设计的内容进行全面的讲解。从根本上解决工程师，技术主管，采购，品质等需要了解塑料件知识的人员，不知如何系统学习的问题。将机械设计的思想及多年的设计经验也揉和在该课程中。 培训特色： 根据客户提供及经典案例，介绍塑胶件的相关具体内容和要求，以及在设计，生产中的实际应用，并提供现场的辅导，包括结构设计、传动设计及综合分析等。 课程内容： 第一篇认识塑料Understanding Plastic （3 hours） 一、塑料是什么 * what's plastic 二、塑料的分类* the classification of plastic 三、塑料的机械特性* mechanical properties 四、塑料的热特性* thermal properties 五、塑料的电气特性 * electric properties 六、塑料的环境特性* environment properties 七、塑料的模塑特性* molding properties 八、常用塑料介绍 * introduction of some common plastic
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. . . . .. .. .. 第1章绪论 1.1手机的分类 随着国通信业的迅猛发展，国手机行业的竞争也日趋白热化，国外各手机厂商纷纷推出不同样式、功能的手机。手机按照外形可以统称分为直板机和翻盖机两种（如图1-1和1-2所示），根据手机的特殊功能又可分为拍照手机、滑盖手机、旋盖手机和具有商务功能的PDA手机（如图1-3～图1-6所示），由于手机种类过于繁多，这里就不再赘述。 图1-1 直板机图1-2 翻盖机 图1-3 滑盖机图1-4 旋盖机 图1-5 拍照手机图1-6 PDA手机 1.2手机的主要结构件名称 目前，由于手机的样式繁多，其结构件数量和样式也是越来越多。直板机的主要结构件名称：本体上壳、本体下壳、LCD 镜片、按键、电池等；翻盖机的主要结构件名称：翻盖顶盖、翻盖底盖、本体上壳、本体下壳、按键、侧按键、LCD镜片、标牌、电池等。在后续的章节中将详细列举结构件的中英文名称。 1.3手机结构件的几大种类 根据手机结构件的功用和材料性质可分为以下五类： 胶壳类：例如：翻盖机的翻盖和本体，直板机的本体上下壳等； 按键类：主按键、侧按键、Metal Dome等； 标牌和镜片装饰类：金属标牌、塑料标牌和镜片等； 金属部件类：镁合金射铸件、铝合金冲压件、铰链、屏蔽盖、天线螺母、螺钉、螺母等；
. . . . 胶贴类：双面胶带、导电泡棉、热反应胶带等。 1.4手机零件命名规则 由于Pro/ENGINEER文件不支持中文名，所有零件均使用英文命名；为减少文件名长度，部分单词使用简写，如：“Microphone“简写为：“Mic”,“front”简写为“fr”,“rear”简写为“rr”,“cosmetic”简写为“cos”；零件词与单词之间使用下划线“_”连接，例如：翻盖顶盖翻译为“Flip_Top”，电池盖板翻译为“Battery_cover”，电池壳翻译为“Battery_case”等。 下面以直板机K269和翻盖机K698为例，对照表1-1、表1-2和图1-6、图1-7介绍一下手机零件的中英文名称。 表1-1 K269中英文名称对照表 .. .. ..
●第一章塑胶材料加工方式的选择 塑料产品之好坏与材料选择及加工方式之迥异而有极大之关系。对于任何欲制之塑品，其步骤为先决定何种材料能够达到其所须之物性，再来则为选择最适切与最经济的加工方式，最后则视产量之多寡而决定设备。 ●1-1塑料材料之选择 在大约探讨了塑料材料的基本物性，以下将做更深入的分析。下面所列之各表乃是依据标准方法制成试片所测得之数据，与实际生产所制出的成品性质仍有相当大之差距，但做为不同等级材料性质之比较已足矣。下表1-1为一般常见塑料机械性质之比较。 表1-2则为塑料拉伸强度之范围，表1-3为抗冲击强度之范围。
其用途之所须性质要求。
一般而言加了玻纤后，可增加拉伸力、减少拉伸量、抗磨耗力降低、挠曲力增高、热变形温度增加、热膨胀降低及较不透明，而耐冲击力则不一定。但是硬度（除非高填充）、电气性质、抗化学性及抗天候性则甚无影响。 表1-6则为一般材料之机械性质之定性趋势表。 若是依各种用途来分，所使用之塑料大概可列表如1-7所示。
●1-2塑料加工方式之选择 塑料之加工方式五花八门，随着材料及成品而有极大之差异。以下对一般常见的加工方式，作一番简介： 1. 射出成形(injection molding) 在所有之塑料加工成形方法上，射出成形最为被广泛使用。其法为热塑性塑料或热固性塑料导入于射出成形机的加热筒中，俟其完全熔融后，藉由柱塞或螺杆之压力，产生热能及摩擦热能，将其注入于闭合模具之模穴中，固化后，再开启模具取出成品。此种加工技术因材料、机械设计及制 品要求而衍生出其它之方法，如预嵌入金属零件之插件成形、多色及混色的射出成形，结构发泡的射出成形、气体辅助射出成形(gas assisted injection molding)、共射出成形(coinjection)、射出中空成形及利用液态单体或液态预聚合物为原料之反应射出成形(RIM)等方法。 2. 押出加工(extrusion) 将热塑性材料于押出机中加热、加压，再用螺杆予以押出，押出品之断面形状依模头而定，可为棒状、管状、平版状、异形状等等。其它如吹膜押出、押出中空成形、压延加工，押出涂装及混炼切粒等皆在前半段应用押出机，现今流行的趋势是共押出加工(coextrusion)，制成多层高功能 的制品。 3. 压缩成形(compression molding) 此为热固性塑料成形法之一种，先将热固性树脂预热后，置于开放的模穴内，闭模后施以热及压力，直至材料硬化为止。酚醛树脂，美耐皿树脂及尿素甲醛等树脂常用此法成形，所制之成品为：家电制品外壳、零件、齿轮、家具餐具等。 4. 中空成形(blow molding) 其法为先将热塑性塑料由押出机之模头押出，使成为薄管，此称为型胚(parison)，再闭合模具，吹气而后成形。此法之应用已愈来愈广泛，如汽车业，所用之材料也由传统之PE、PP、PVC、PET等，走向高性能的工程塑料。其优点为制造大形品方便及一次成形，缺点则为塑品之各部份肉厚 不易控制。
塑料产品设计规范 塑料制品设计特点﹕ 塑料产品的设计与其它材料如钢,铜,铝,木材等的设计有些是类似的;但是,由于塑料材料组成的多样性,结构﹑形状的多变性,使得它比起其它材料有更理想的设计特性;特别是它的形状设计,材料选择,制造方法选择,更是其它大部分材料无可比拟的.因为其它的大部分材料,其设计者在外形或制造上,都受到相当的限制,有些材料只能利用弯曲﹑熔接等方式来成形.当然,塑料材料选择的多样性,也使得设计工作变得更为困难,如我们所知,目前已经有一万种以上的不同塑料被应用过,虽然其中只有数百种被广泛应用,但是,塑料材料的形成并不是由单一材料所构成,而由一群材料族所组合而成的,其中每一种材料又有其特性,这使得材料的选择,应用更为困难. 塑料制品设计原则﹕ 1.依成品所要求的机能决定其形状﹐尺寸﹐外观﹐材料 2.设计的成品必须符合模塑原则﹐既模具制作容易﹐成形及后加工容易﹐但仍保持成品的机能 塑料制品设计程序: 为了确保所设计的产品能够合理而经济,在产品设计的初期,在外观设计者﹐机构工程师,制图员,模具制造者,成形厂以及材料供应厂之间的紧密合作是必须的,因为没有一个设计者,能够同时拥有如此广泛的知识和经验,而从不同的事业观点所获得的建议,将是使产品合理化的基本前提;除此之外, 一个合理的设计考虑程序也是必须的;以下将就设计的一般程序作出说明: 一.确定产品的功能需求,外观. 在产品设计的初始阶段,设计者必须列出对该产品的目标使用条件和功能要求;然后根据实际的考虑,决定设计因子的范围,以避免在稍后的产品发展阶段造成可能的时间和费用的漏失.下表为产品设计的核对表,它将有助于确认各种的设计因子. 产品设计的核对表 一般数据: 1.产品的功能? 2.产品的组合操作方式? 3.产品的组合是否是可以靠着塑料的应用来简化? 4.在制造和组合上是否可能更为经济有效? 5.所需要的公差? 6.空间限制的考虑? 7.界定产品使用寿命? 8.产品重量的考虑? 9.有否承认的规格? 10.是否已经有相类似的应用存在? 结构考虑: 1.使用负载的状态? 2.使用负载的大小? 3.使用负载的期限? 4.变形的容许量? 环境: 1.使用在什么温度环境? 2.化学物品或溶剂的使用或接触? 3.温度环境? 4.在该种环境的使用期限? 外观: 1.外形 2.颜色 3.表面加工如咬花,喷漆等. 经济因素: 1.产品预估价格? 2.目前所设计产品的价格? 3.降低成本的可能性? 二.绘制预备性的设计图: 当产品的功能需求,外观被确定以后,设计者可以根据选定的塑料材料性质,开始绘制预备性的产品图,以作为先期估价,检讨以及原则模型的制作.
产品开发的结构设计原则： a、结构设计要合理：装配间隙合理，所有插入式的结构均应预留间隙；保证有足够的强度和刚度(安规测试)，并适当设计合理的安全系数。 b、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性，尽量简化模具的制造。 c、塑件的结构要考虑其可塑性，即零件注塑生产效率要高，尽量降低注塑的报废率。 d、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。 e、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构，所谓模块化设计。 f、能通用/公用的，尽量使用已有的零件，不新开模具。 g、兼顾成本 大略的汇总下结构中常见的问题注意点，期抛砖引玉，共同提高。 1、关于塑料零件的脱模斜度： 一般来说，对模塑产品的任何一个侧面，都需有一定量的脱模斜度，以便产品从模具中顺利脱出。脱模斜度的大小一般以0.5度至1度间居多。具体选择脱模斜度注意以下几点： a、塑件表面是光面的，尺寸精度要求高的，收缩率小的，应选用较小的脱模斜度，如0.5°。 b、较高、较大的尺寸，根据实际计算取较小的脱模斜度，比如双筒洗衣机大桶的筋板，计算后取0.15°~0.2°。 c、塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值。 d、塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值。 e、透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应不少于2.5°~3°，ABS及PC料脱模斜度应不小于1.5°~2°。 f、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取2°~5°的脱模斜度，视具体的皮纹深度而定。皮纹深度越深，脱模斜度应越大。 g、结构设计成对插时，插穿面斜度一般为1°~3°（见后面的图示意）。 2、关于塑件的壁厚确定以及壁厚处理： 合理的确定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求：包括零件的强度、质量成本、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求，一般壁厚都有经验值，参考类似即可确定(如熨斗一般壁厚2mm，吸尘器大体为2.5mm)，其中注意点如下：
塑胶零件结构设计规范
摘要 随着公司的不断发展和产品的增加，为了造型的需要产品结构件中塑料零件用 的越来越多。那么在具体设计塑料零件的结构时需要考虑哪些方面的问题?怎样合理地设计 塑料零件的结构？如何选择塑料零件的材料？壁厚选择多少合适？等等。 本文对这些具体问 题进行了详细的总结。希望对大家在今后的设计中有所帮助并希望大家一起来补充完善。 关键词 塑料零件、壁厚、脱模斜度、加强筋、材料选择 1、零件的形状应尽量简单、合理、便于成型 1.1 在保证使用要求前提下，力求简单、便于脱模，尽量避免或减少抽芯机构，如采用下 图例中(b)的结构，不仅可大大简化模具结构，便于成型，且能提高生产效率。
1.2 利用转换区的方法来防止突然的递变。
1.3 利用肋及浮凸物和铸空法使设计更合理。
1.4 转角处用圆弧过渡。
1.5 尽量让浮凸物与外壁或肋相连。
1.6 如果肋本身即与外壁间隔相当远，则最好加上角板。
2、零件的壁厚确定应合理 塑料零件的壁厚取决于塑件的使用要求， 太薄会造成制品的强度和刚度不足， 受力后容 易产生翘曲变形 ， 成型时流动阻力大 ， 大型复杂的零件就难以充满型腔。 反之， 壁厚过大， 不但浪费材料，而且加长成型周期，降低生产率，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。因 此制件设计时确定零件壁厚应注意以下几点： 2.1 在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚； 2.2 零件的各部位壁厚尽量均匀， 以减小内应力和变形。 不均匀的壁厚会造成严重的翘曲 及尺寸控制的问题； 2.3 承受紧固力部位必须保证压缩强度； 2.4 避免过厚部位产生缩孔和凹陷； 2.5 成型顶出时能承受冲击力的冲击。
１、0 选择材料的考虑因素 任何一件工业产品在设计的早期过程中,一定牵涉考虑选择成形物料。因为在产品生产时、装配时、与完成的时间,物料有着相互影响的关系。除此之外,品质检定水平、市场销售情况与价格的厘定等也就是需要考虑之列。所以这就是无法使用概括全面的考虑因素而定出一种系统性处理方法来决定所选择的材料与生产过程就是为最理想。 １.1 不同材料的特性 1. ＡBＳ ?用途: 玩具、机壳、日常用品 ?特性: 坚硬、不易碎、可涂胶水,但损坏时可能有利边出现 设计上的应用: 多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。 2.PP ?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。 ?设计上的应用: 多数应用于一些因要接受drop test(跌落测试)而拆件的地方。 3.ＰＶＣ ?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。 ?设计上的应用: 多数用于玩具figuｒe(人物),或一些需要避震或吸震的地方。 4.POM ?用途: 机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳 ?特性: 耐磨、坚硬但脆弱,损坏时容易有利边出现(Fｉg、 1.1.６)。 ?设计上的应用: 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。 ５、 Nｙｌon (尼龙) ?用途: 齿轮、滑轮 ?特性: 坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。 ?设计上的应用: 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。 6、 Kｒaｔon (克拉通)
用途: 摩打垫 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。 Table １.１.1 一般胶料的特性与用途 2、0 壁厚 [WalｌＴhicｋｎess]
1、目的： 为更好地管控本公司之产品在设计时有规可循，特对设计作出此《产品设计规范》。 2、适用范围： 本公司内与产品相关之图纸均适之。 3、定义说明： 3.1成品图:指的是整个项目的所有部材的合成图纸,是产品出货前的标准图 纸。它反应了客户的最终需求（包括结构、电气或技术要求） 。3.2部材图：由成品拆分出来的每个零部件的结构及技术性能要求图。它是 本公司采购物料的依据。 4、设计规范内容： 4.1 成品图的设计规范如下: 4.1.1 产品在功能、外观、结构尺寸方面都必须先满足客户的需求。对于客 户需求于各因素状况下不能达到的，设计人员应首先提出来，并对它 作出相应的修正后用红色或手指符号明示出来， 并注明是什么原因修 改，以供客人重点审核和确认。 4.1.2 重点尺寸:长.宽.高要用“*”明示出来,参考尺寸要用“()”明示出 来.做参考不用量测.如图面有修改需用△表示出来修得次数 ,并用红色标明. 4.1.3 产品挡墙设计： a.非胶一体化产品：档墙高度高于1.4mm 时,档墙厚度要求大于0.45mm 如小于此值要与客人商讨看看能否加宽到此数值以上.(如图一) b.胶铁一体化产品：当挡墙厚度小于0.2mm 时，需与客户商讨将胶框料 去掉以铁框做为产品的挡墙。 4.1.4 为防止产品漏光,V.A 区视区到挡墙的距离： a.正常背光产品：V.A 视区到挡墙的距离必须要＞ 1.35mm,小于此尺寸时 图一四面档墙宽度大于0.45， 则小于需要与客人沟通
要与客人商讨挖挡墙来补足宽度。（如图二） b.窄边框背光产品：因为窄边框无挡墙故V.A视区到边框距离必须＞ 1.1mm，小于此尺寸时要与客户商讨将V.A视区尺寸做小来补足宽度。 4.1.5 FPC的定位尺寸因为是贴装与FPC本身的尺寸误差的积累,比较难控制,所以通常公差定义为:+/-0.3mm。（如图三） 通常标准 图三 4.1.6 客户没有要求时,基板上金手指露铜部位正反两面必须错开0.3mm以上,而其上的导电孔也必须错开0.5mm以上。如果客人有要求的,则按客户的要求来做。当导电孔距离露铜边线少于0.1时要做圆环。 4.1.7 卡LCD的四个角如客人没有要求时,我们要做方形的避空位。 4.1.8 LED间距以中间暗区小于等于两侧边暗区为最佳，原则H小于等于L，E大于等于 3.0mm，F小于13mm。（如图四）
塑料件卡扣连接设计指南 目次 1. 范围 (1) 2. 规范性引用文件 (1) 3. 定义 (1) 4. 塑料件卡扣连接概述 (2) 4.1 卡扣连接的关键要求 (2) 4.2 卡扣连接的要素 (4) 5. 约束概述 (11) 5.1 约束原理 (12) 5.2 约束原则 (16) 5.3 约束布置 (16) 6. 定位功能件设计 (21) 6.1 定位功能件类型 (21) 6.2 定位副的组合及其适配性 (29) 6.3 定位副与装配 (30) 6.4 定位副与保持 (33)
7. 锁紧功能件设计 (36) 7.1 锁紧功能件类型 (36) 7.2 锁紧功能件的结构设计与计算 (52) 7.3 对锁紧功能件装配与保持行为的分离 (76)
为指导本公司塑料件卡扣连接的开发，特制定了本设计指南。 集成在产品上的卡扣连接与散件紧固或焊、粘接相比功能产品单一，无需配套；不要求焊接、点胶等复杂的操作；锁紧功能件由模具成型，一致性好，互换性强，尤其适合汽车行业的大批量生产；装配及拆卸往往不需要工具，便利性强；省去或减少了螺钉、螺母等散件的使用数量，降低了生产成本；可用于对外观有要求而不能使用散件紧固的产品。且由于塑料产品的材料和工艺特性特别有利于集成式卡扣的开发，所以卡扣连接是一种普遍应用于汽车塑料产品的连接形式。 然而塑料件卡扣连接的可靠性特别依赖设计，本指南旨在对卡扣设计进行介绍，使读者了解相关知识并能应用在本公司塑料产品的设计开发中。 本指南由公司产品管理部提出并归口。 本指南起草单位：车身工程研究院。 本指南主要起草人：黄闿鸣 本指南由车身工程研究院负责解释。 塑料件卡扣连接设计指南 1.范围 本指南主要从约束布置、定位功能件及锁紧功能件设计等方面对集成在塑料件上的卡扣连接进行介绍，也可为其他未集成在塑料件上的卡扣连接形式提供设计参考。 本指南用于指导本公司汽车塑料件卡扣连接的设计开发。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 JB/T 6544-1993塑料拉伸和弯曲弹性模量试验方法 3.定义 塑料件的连接 通过机械、焊接、粘接等连接手段对塑料件形成特定约束的连接方式。 卡扣连接
塑胶产品结构设计基本规则 设计基本规则 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其它零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产周期”冷却时间〔，增加生产成本。从产品设计角度来看，过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说，当收缩率”Shrinkage Factor〔低于0.01mm/mm时，产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高于0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过，一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等，如厚薄均匀，最低的厚度可达0.25mm。 此外，采用固化成型的生产方法时，流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的 压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方，则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则
在大部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。 转角准则 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要，以免冷却时间不一致。冷却时间长的地方就会有收缩现象，因而发生部件变形和挠曲。 此外，尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中，尖角的位置亦常在电镀过程后引起不希望的物料聚积。集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法，不但减低应力集中的因素，且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供叁考之用。
（塑料橡胶材料）塑料结构 件设计规范
塑料制品的结构设计 塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。 §1.1塑料制品设计的一般程序和原则 1.1.1塑料制品设计的一般程序 1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件 2、选定塑料品种 3、制定初步设计方案，绘制制品草图（形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等） 4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验 5、制品设计、绘制正规制品图纸 6、编制文件，包括塑料制品设计说明书和技术条件等。 1.1.2塑料制品设计的一般原则 1、在选料方面需考虑：(1)塑料的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等；(2)塑料的成型工艺性，如流动性、结晶速率，对成型温度、压力的敏感性等；(3)塑料制品在成型后的收缩情况，及各向收缩率的差异。 2、在制品形状方面：能满足使用要求，有利于充模、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化（热塑性塑料制品）或快速受热固化（热固性塑料制品）等。 3、在模具方面：应考虑它的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺，以便使制品具有较好的经济性。 4、在成本方面：要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限，尽可能降低成本。
§1.2塑料制品的收缩 塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象，收缩的大小用收缩率表示。 式中S——收缩率； L0——室温时的模具尺寸； L——室温时的塑料制品尺寸。 影响收缩率的主要因素有： (1)成型压力。型腔内的压力越大，成型后的收缩越小。非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。 (2)注射温度。温度升高，塑料的膨胀系数增大，塑料制品的收缩率增大。但温度升高熔料的密度增大，收缩率反又减小。两者同时作用的结果一般是，收缩率随温度的升高而减小。 (3)模具温度。通常情况是，模具温度越高，收缩率增大的趋势越明显。 (4)成型时间。成型时保压时间一长，补料充分，收缩率便小。与此同时，塑料的冻结取向要加大，制品的内应力亦大，收缩率也就增大。成型的冷却时间一长，塑料的固化便充分，收缩率亦小。 (5)制品壁厚。结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加，而非结晶型塑料中，收缩率的变化又分下面几种情况：ABS和聚碳酸酯等的收缩率不受壁厚的影响；聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加；硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。 (6)进料口尺寸。进料口尺寸大，塑料制品致密，收缩便小。 (7)玻璃纤维等的填充量。收缩率随填充量的增加而减小。 表2-1、表2-2、表2-3为常用塑料的成型收缩率。
IATF ISO/TS16949：2002实施指南 IATF Guidance to ISO/TS 16949:2002 IATF关于ISO/TS 16949:2002的指南
IATF ISO/TS16949：2002实施指南 本文件由国际汽车特别工作组起草，其版权归ANFIA、CCFA/FIEV、SMMT、VDA (见下面)以及汽车制造商戴姆勒·克莱斯勒、福特汽车公司、通用汽车公司。 无论本文件还是其摘要，在未获得受保护的书面许可之前，均不得通过恢复系统复制或以任何形式或方式(电子、影印、记录或其它)传送。 复制和/或转化本文件或其摘要的许可申请可通过下述地址之一： 国际汽车监督局(IAOB/美国) 汽车工业协会(ANFIA/意大利) 汽车制造商委员会(CCFA/法国) 车辆设备工业联盟(FIEV/法国) 汽车与零部件厂商协会(SMMT/英国) 汽车工业协会-质量管理中心(VDA-QMC/德国)
IATF ISO/TS16949：2002实施指南 目录页码引言 (1) IATF指南框架 (2) 1范围 (2) 1.1总则 (3) 1.2应用 (3) 2引用标准 (3) 3术语和定义 (3) 4.1总要求 (3) 4.2文件要求 (5) 5.1管理承诺 (6) 5.2以顾客为关注焦点 (6) 5.3质量方针 (6) 5.4策划 (7) 5.5.1职责和权限 (7) 5.6管理评审 (8) 6.1资源提供 (8) 6.2.1总则 (8) 6.3 基础设施 (10) 6.4 工作环境 (10) 7.1 产品实现的策划 (11) 7.2.1与产品有关的要求的确定 (12) 7.3 设计和开发 (14) 7.4.1 采购过程 (17) 7.5.1 生产和服务提供的控制 (19) 7.6监视和测量装置的控制 (22) 8.1 总则 (22) 8.2.1 顾客满意 (23) 8.3 不合格产品的控制 (25) 8.4 数据分析 (26) 8.5.1 组织的持续改进 (26) 预备的评价工作表 (30)
塑胶产品结构设计准则--壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产周期”冷却时间〔，增加生产成本。从产品设计角度来看，过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说，当收缩率”Shrinkage Factor〔低于0.01mm/mm 时，产品可容许厚度的改变达；但当收缩率高于0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过，一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等，如厚薄均匀，最低的厚度可达0.25mm。 此外，采用固化成型的生产方法时，流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方，则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则
在大部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。 转角准则 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要，以免冷却时间不一致。冷却时间长的地方就会有收缩现象，因而发生部件变形和挠曲。此外，尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中，尖角的位置亦常在电镀过程后引起不希望的物料聚积。集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法，不但减低应力集中的因素，且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供叁考之用。
塑料零件结构设计总结
Grail0922 **公司 摘要 随着公司的不断发展和产品的增加，为了造型的需要产品结构件中塑料零件用 的越来越多。那么在具体设计塑料零件的结构时需要考虑哪些方面的问题?怎样合理地设计 塑料零件的结构？如何选择塑料零件的材料？壁厚选择多少合适？等等。 本文对这些具体问 题进行了详细的总结。希望对大家在今后的设计中有所帮助并希望大家一起来补充完善。 关键词 塑料零件、壁厚、脱模斜度、加强筋、材料选择 1、零件的形状应尽量简单、合理、便于成型 1.1 在保证使用要求前提下，力求简单、便于脱模，尽量避免或减少抽芯机构，如采用下 图例中(b)的结构，不仅可大大简化模具结构，便于成型，且能提高生产效率。
1.2 利用转换区的方法来防止突然的递变。
1.3 利用肋及浮凸物和铸空法使设计更合理。
1.4 转角处用圆弧过渡。
1.5 尽量让浮凸物与外壁或肋相连。
1.6 如果肋本身即与外壁间隔相当远，则最好加上角板。
2、零件的壁厚确定应合理 塑料零件的壁厚取决于塑件的使用要求， 太薄会造成制品的强度和刚度不足， 受力后容 易产生翘曲变形 ， 成型时流动阻力大 ， 大型复杂的零件就难以充满型腔。 反之， 壁厚过大， 不但浪费材料，而且加长成型周期，降低生产率，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。因 此制件设计时确定零件壁厚应注意以下几点： 2.1 在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚； 2.2 零件的各部位壁厚尽量均匀， 以减小内应力和变形。 不均匀的壁厚会造成严重的翘曲 及尺寸控制的问题； 2.3 承受紧固力部位必须保证压缩强度； 2.4 避免过厚部位产生缩孔和凹陷； 2.5 成型顶出时能承受冲击力的冲击。
产品线设计指南（含规范） 摘要: 以下分各模块介绍。设计规范介绍什么是设计规范？《产品设计部·人机交互界面设计规范》适用用于产品线的人机交互界面设计方面的指导手册。贯穿以用户为中心的设计指导方向，根据产品自身的特点制定出的一套规范，以达到提升用户体验，控制产品设...
以下分各模块介绍。设计规范介绍
什么是设计规范？ 《产品设计部·人机交互界面设计规范》适用用于产品线的人机交互界面设计方面的指导手册。 贯穿以用户为中心的设计指导方向，根据产品自身的特点制定出的一套规范，以达到提升用户体验，控制产品设计质量，提高设计效率的目的。 谁去读设计规范？ 设计规范手册适合界面设计师，用户体验设计师，前台技术工程师，发布支持人员，运营编辑人员的参照。 设计理念 精于心简于形 通过精心简约的设计,传达先进的技术给用户提供便捷简单的使用体验 设计指导原则 设计规范逻辑性 设计为内容服务，根据逻辑关系通过视觉表现引导用户使用 例如：搜索结果页通过字体的颜色大小突出重要度 扩展性 采取模块化设计的可扩展性，减少修改和再开发的成本。 例如：奥运项目左右模块尺寸的统一可以方便编辑随时调用修改内容的位置
统一性 用统一的视觉规范，变化不能超越统一的尺度，个性化内容要有统一风格的继承 例如：无论每个频道如何追求个性不能脱离整体风格，要有继承和延续保持从属关系个案除外，个案量应有百分比， 本地化 考虑用户的文化背景及习惯，做到设计上本地化。体现人文关怀例如：，被搜索文字连接采用红色，及中国传统节日的体现。设计上不照搬英文站应根据中文特色，体现中文之美 遵循视觉设计原理 页面外观 页面类型：① 普通页面② 宽带页面③ 自适应页面④ 其他页面 类型说明：
文章编号:100523360(2004)0420010205 注塑成型的塑料连接件设计 李 树1,揣成智1,刘风芝2 (1.天津科技大学,天津300222;2.太原市物产集团,山西太原030002) 摘 要: 介绍常用注塑成型连接件的材料选择、连接原理、基本类型、尺寸和形状设计要点及实际使用情况等。 关键词: 塑料连接件;连接原理;连接类型 中图分类号:T Q320.662;T Q320.74 文献标识码:B 收稿日期:2004203216 1 前言 注射成型连接件的设计是塑料制品设计中不可缺 少的内容。它和大多数塑料注塑件一样,都是产品的组成部分,它们既可以互相组装成一个制品,也可以与其他材料的零部件组装成制品。如果不采用塑料连接件连接,而采用金属的螺钉、销钉等连接件会使塑料制品尺寸变大且结构不合理;用带螺纹的金属嵌件作为塑料件的连接件,会给制品的成型带来困难,也不能自动化的生产制品,特别是用注塑成型的方法生产制品,此缺点更为突出,它使注塑模具的结构更为复杂,产品的成本也相应提高[1]。而利用塑料的良好弹性,柔软性、优良的抗疲劳等特性可设计出各种实用可靠的连接件。它们具有结构简单,安装牢固、装配容易、加工方便、不附加紧固件、价格便宜等优点,可用于仪表、仪器、家用电器等行业。通常使用的注塑成型塑料连接件可分为两种结构形式[2]:一种为可拆卸连接;另一种为不可拆卸连接。现主要讨论这两种连接的连接原理、连接尺寸及制品的形状设计。 2 可拆卸连接 可拆卸连接是指拆开连接件时,构成连接的所有 零件都不发生破坏。同时要求可拆卸连接的结构在使用期的工作条件下,在多次拆卸2连接后零件的相应位 置和相关尺寸仍保持一定的精度。利用塑料材料本身具有的良好弹性、韧性等特点,可设计出多种实用的可拆卸连接的塑料件。 2.1 搭接连接 搭接连接是一种允许有较大弹性形变的紧密连接方式[3]。全部连接基本上都是在一个制品上模塑出凸台、凸耳或倒钩臂,将其插入到另一个模塑制件上相应的凹口、倒陷或孔中。它是塑料制品中最廉价、最方便的连接方式之一,用于可拆卸连接。下面介绍几种常用的搭接连接。2.1.1 夹环连接 图1为夹环连接,夹环提供了柔软的没有轴向装配的连接,它允许连接处多方向自由弯折。用于盖和底的夹环连接可在塑料件上设计凸起或沟槽来辅助准确定位。它可以用任何柔性塑料制造,如聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯等 。 图1 盖和底成一体的夹环连接 2.1.2 搭扣连接 图2为搭扣连接,图中有三种不同的搭扣和孔眼形状。主要用于塑料布和片材的搭接,所有用于注塑成型的塑料材料都可以采用这种连接方式。 2.2 卡夹连接 卡夹连接是利用塑料的弹性变形,实现两个零件 1 塑料科技 P LASTICS SCI.&TECH NO LOGY № 4(Sum.162) August 2004
1.0 选择材料的考虑因素 任何一件工业产品在设计的早期过程中，一定牵涉考虑选择成形物料。因为在产品生产时、装配时、和完成的时间，物料有着相互影响的关系。除此之外，品质检定水平、市场销售情况和价格的厘定等也是需要考虑之列。所以这是无法使用概括全面的考虑因素而定出一种系统性处理方法来决定所选择的材料和生产过程是为最理想。 1.1 不同材料的特性 1. ABS ?用途: 玩具、机壳、日常用品 ?特性: 坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现 设计上的应用: 多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。 2.PP ?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。 ?设计上的应用: 多数应用于一些因要接受drop test(跌落测试)而拆件的地方。 3.PVC ?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。 ?设计上的应用: 多数用于玩具figure（人物），或一些需要避震或吸震的地方。 4.POM ?用途: 机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳 ?特性: 耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现(Fig. 1.1.6)。 ?设计上的应用: 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。 5. Nylon （尼龙） ?用途: 齿轮、滑轮 ?特性: 坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。 ?设计上的应用: 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。 6. Kraton （克拉通）
用途: 摩打垫 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。 Table 1.1.1 一般胶料的特性与用途 2.0 壁厚 [Wall Thickness]
2.2.17 防错的设计 有可能出错的事情，就会出错（If anything can go wrong, it will）。 ------墨菲定律 躲得过初一，躲不过十五； ------中国俗语 在产品开发中，我们常常会抱着侥幸心理，寄希望于装配过程的管控和操作 人员的专业度来掩盖和纠正设计本身的问题，但残酷的事实告诉我们，该发生的问题终究会发生。我们试想，一个操作人员每天进行同样的装配工作上百次千次甚至上万次，如果产品设计不能防止提前预防装配错误的发生，那么就算是万分之一的概率，操作人员稍微不留神，错误就发生了。因此，产品设计必须进行防错的设计，提前预防装配过程中可能发生的错误。 防错法（mistake-proof, error-proof）是指通过产品设计和制造过程来防止错误的产生。日本丰田企业第一次提出防错的概念。台湾人称为防呆法，顾名思义，就是一个呆子来装配也不会产生错误。 防错法能够达到以下目的： 1. 减少错误来提高产品利润率 2. 减少时间的浪费可以提高生产力 3. 提高产品使用人性化、提高消费者满意度和信誉 4. 提高产品质量和可靠性 防错设计的典型例子 USB接口是计算机中最常用的一种接口方式，广泛应用于数码相机、数码摄影机、移动硬盘、U盘、鼠标和键盘等与计算机的连接。USB的接口设计是一种典型的防错设计。只有当USB插头插入方向正确时，USB插头才能够插入到计算机的USB接口中；当USB插头插入方向不对时，USB接口中孔槽的不对称设计会阻止USB设备的进一步插入，如图2.34所示。
图2.34 USB接口及USB插头 那么，USB的接口设计是一个理想的防错设计吗？ 下面讲述本人使用USB接口的体会。平均下来，我每天会使用USB接口两到三次，但是并不是每次的使用心情都是愉快的。根据USB接口中孔槽的不对称防错设计，在USB接触到USB接口之前，USB有两种插入方向，一种是正确的方向，USB和USB接口中的不对称孔槽刚好对应在一起，USB能够顺利插入到USB接口中；另外一种是错误的方向，USB和USB接口中的不对称孔槽不对应，USB接口阻止了USB的插入，此时必须调整USB的插入方向。理论上来说，每次插入USB都有50%的可能性插入方向不对，而每次当我感觉到插入方向不对时，我不得不放下手中的工作，把全部注意力放在USB上，仔细看清楚USB设备孔的位置和USB接口中孔槽的位置，再对齐，USB设备才插入成功。而因为我的电脑主机放置于电脑桌下，当每次插错时，我不得不把爬到桌子下。我相信很多读者都有这样的体会，我们期望着USB接口的设计也像电脑的耳机接口一样，我们闭着眼睛、漫不经心的就可以把耳机插入到电脑耳机接口中，这才是人性化的设计。 因此，我们可以说，USB的接口设计是一个好的防错设计，但不是最理想的防错设计，因为它不人性化。换句话说，最理想的防错设计不但能够防止错误的发生，还能够防止你产生错误的念头。 在面向装配的产品设计中，防错的设计不仅仅是满足产品制造过程中防错的要求，还需要满足消费者使用产品过程中的防错要求。我们可以认为消费者使用产品的过程也是产品装配过程的一部分，而且更为重要的是，消费者对于防错的要求更高，不但要做到防错，还需要做到使用人性化。因为我们不可能去教育消费者“你应该这样做”、“你应该那样做”，作为很多产品比如电脑、电视机、空调等的消费者，他们是根本不会花时间去阅读产品使用手册的。 防错的设计可以分为设计计阶段的防错和装配阶段的防错，传统的防错设计关注产品的装配阶段，为此，企业不得不花费大量的人力和物力来培训操作人员和花费大量的金钱来购买自动化设备。 面向制造的产品设计优先考虑的设计阶段的防错，只有当设计阶段的防错很难实现或者代价高的时候，我们才考虑装配阶段的防错。 2.2.17.1零件仅具有唯一正确的装配位置 任何一个零件在产品的装配中只能具有唯一正确的装配位置，只有当零件装配位置正确的时候，零件才能被固定；如果零件有多个装配位置，产品或者零件上应当具有特征来阻止零件被装配到错误的位置。上面说到的USB接口就是一个例子，USB有且只能有一个正确的装配位置，当USB插入方向不对时，USB 接口上的不对称孔槽就会阻止USB的继续插入。 在三维软件中，把零件绕着坐标轴旋转90°、180°，进行简单的装配过程模拟就能够判断零件是否具有唯一正确的装配位置。 最容易发生装配错误的是当零件由两个点固定时 在产品设计中，最容易发生装配错误是当零件由两个点固定时。如图2.35所示，零件A通过两个螺丝固定在零件B上；在错误的设计中，在进行实际的装