塑胶件结构设计手册精华板

塑胶结构设计精华塑胶结构设计规范1. 塑料制品设计的⼀般原则1、在选料⽅⾯需考虑：★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；★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；★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。

2.材料的选取★ABS：⾼流动性，便宜，适⽤于对强度要求不太⾼的部件（不直接受冲击，不承受可靠性测试中结构耐久性的部件），如内部⽀撑架（键板⽀架、LCD⽀架）等。

还有就是普遍⽤在电镀的部件上（如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等）⽬前常⽤奇美PA-757、PA-777D等★PC+ABS：流动性好，强度不错，价格适中。

适⽤于作⾼刚性、⾼冲击韧性的制件，如框架、壳体等。

常⽤材料代号：拜尔T85、T65。

★PC：⾼强度，价格贵，流动性不好。

适⽤于对强度要求较⾼的外壳、按键、传动机架、镜⽚等。

常⽤材料代号如：帝⼈L1250Y、PC2405、PC2605。

★POM具有⾼的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较⼩的蠕变性和吸⽔性、较好的尺⼨稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。

常⽤于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等，常⽤材料代号如：M90-44。

★PA坚韧、吸⽔、但当⽔份完全挥发后会变得脆弱。

常⽤于齿轮、滑轮等。

受冲击⼒较⼤的关键齿轮，需添加填充物。

材料代号如：CM3003G-30。

★PMMA有极好的透光性，在光的加速⽼化240⼩时后仍可透过92%的太阳光，室外⼗年仍有89%，紫外线达78.5% 。

塑胶模具设计手册塑胶模具设计手册塑膠模具設計手冊成品檢測及澆注系統一、成品檢測以目前課內現有設備(包括軟體及硬體)¸針對成品尺寸的檢查是一個很簡單的事情。

可以通過Pro/E的檢查¸也可以用CAE¸當然用AUTOCAD 進行檢查將更加全面快速。

我們的目標是: 快、穩、準。

那麼現在具體將三個可行方式詳細論術如下: 方法一: 運用AUTOCAD進行成品尺寸檢查。

對客戶提供的成品¸我們將運用成品檢測圖的方式將之做成一張標準檢測用的2D圖檔及圖面。

同時對成品的每個部分進行分析。

例如: 設計斜銷的空間、套筒能否運作、滑塊的設計¸以及其它一些相關技術問題。

方法二: 運用Pro/E的撿測功能對成品進行檢查。

A運用measure功能提供的項目對成品的尺寸進行檢視有: CURVE LENGTH、DISTANCE 、ANGLE 、AREA 、DIAMETER 、TRASFORM 等各項子功能。

B 運用SET UP---REF DIM進行檢測。

C 運用INFO菜單下的MODEL ANALYSIS 、MEASURE CURVE ANALYSIS 、SURFACE ANALYSIS進行分析檢測。

方法三:運用CAE功能對成品進行檢測。

二、重量材質部分: 我們知道運用Pro/E的工程計算的功能可以很清楚地計算出成品的體積、重量。

我們運用CAE提供的資料庫將常用塑膠材料的特性進行匯編¸利用方便的塑膠特性選擇注塑成型機的大小。

三、投影面積的大小: 投影面積的大小也可以通過Pro/E 計算¸當然CAE的計算也是可以完成的。

只不過是CAE中投影面積的計算費時太長。

這不是方法上的問題¸而是技巧性的問題。

四、模流分析的結果。

塑膠材料的特性及進膠方式。

一些常見的高份子材料列如下表: 結晶性非結晶性PP 聚丙烯PS(ATACTIC)聚苯乙烯HDPE高密度聚乙烯PV AC 聚酯酸乙烯LDPE低高密度聚乙烯PMMA聚甲基丙烯酸甲酯PA(NYLON) EV A乙烯--醋酸乙烯共聚合物POM聚縮醛A V PTFE EV PEO CHLORINATED PE氯化聚乙烯PETP(PET)聚對苯二甲二乙酯ABS HIPS PPO 賽璐璐(cellulose)纖維素塑膠PC 聚碳酸酯PBT 聚對丁烯二甲二乙酯對一些常見的¸我們公司及客戶們經常使用的塑膠特性做一些簡單的介紹: 一、PC塑料(POLYCARBONATE): PC 兼具有耐熱性、耐沖擊性和透明性。

塑胶产品结构设计要点1．胶厚（胶位）：塑胶产品的胶厚（整体外壳）通常在0.80-3.00左右，太厚容易缩水和产生汽泡，太薄难走满胶，大型的产品胶厚取厚一点，小的产品取薄一点，一般产品取1.0-2.0为多。

而且胶位要尽可能的均匀，在不得已的情况下，局部地方可适当的厚一点或薄一点，但需渐变不可突变，要以不缩水和能走满胶为原则，一般塑料胶厚小于0.3时就很难走胶，但软胶类和橡胶在0.2-0.3的胶厚时也能走满胶。

2．加强筋（骨位）：塑胶产品大部分都有加强筋，因加强筋在不增加产品整体胶厚的情况下可以大大增加其整体强度，对大型和受力的产品尤其有用，同时还能防止产品变形。

加强筋的厚度通常取整体胶厚的0.5-0.7倍，如大于0.7倍则容易缩水。

加强筋的高度较大时则要做0.5-1的斜度（因其出模阻力大），高度较矮时可不做斜度。

3．脱模斜度：塑料产品都要做脱模斜度，但高度较浅的（如一块平板）和有特殊要求的除外（但当侧壁较大而又没出模斜度时需做行位）。

出模斜度通常为1-5度，常取2度左右，具体要根据产品大小、高度、形状而定，以能顺利脱模和不影响使用功能为原则。

产品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度为宜，以便产品开模事时能留在后模。

通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度，其上下断差（即大端尺寸与小端尺寸之差）单边要大于0.1以上。

4．圆角（R角）：塑胶产品除特殊要求指定要锐边的地方外，在棱边处通常都要做圆角，以便减小应力集中、利于塑胶的流动和容易脱模。

最小R通常大于0.3，因太小的R模具上很难做到。

5．孔:从利于模具加工方面的角度考虑，孔最好做成形状规则简单的圆孔，尽可能不要做成复杂的异型孔，孔径不宜太小，孔深与孔径比不宜太大，因细而长的模具型心容易断、变形。

孔与产品外边缘的距离最好要大于1.5倍孔径，孔与孔之间的距离最好要大于2倍的孔径，以便产品有必要的强度。

与模具开模方向平行的孔在模具上通常上是用型心（可镶、可延伸留）或碰穿、插穿成型，与模具开模方向不平行的孔通常要做行位或斜顶，在不影响产品使用和装配的前提下，产品侧壁的孔在可能的情况下也应尽量做成能用碰穿、插穿成型的孔。

进阶篇：3.1）塑胶件设计标签：塑胶件工艺结构2016年12月07日13:10:28 2626人阅读评论(0) 收藏举报分类：结构设计（80）作者同类文章X目录(?)[+]基础阅读塑胶简介1 定义与特性2 分类3 材料选择依据4 注塑成型机塑胶件设计指南1 零件壁厚11 零件壁厚必须适中12 尽量减少零件壁厚13 零件壁厚均匀14 软件壁厚分析功能2 避免尖角21 避免零件外部尖角22 避免在塑胶熔料流动方向上产生尖角23 避免在零件连接处产生尖角3 脱模斜度31 零件若无特殊需求脱模斜度一般取1232 收缩率较大的塑胶件脱模斜度较大33 尺寸精度要求较高的特征处取较小脱模斜度34 公模侧脱模斜度小于母模侧以利于脱模35 壁厚较厚时成型收缩大取较大脱模斜度36 咬花面与复杂面取较大脱模斜度37 玻纤增强塑料取较大脱模斜度38 零件某些平面因为功能需要可以不设置脱模斜度但模具则需设计侧抽芯结构模具结构复杂成本高39 在零件功能和外观等允许情况下零件脱模斜度尽可能取大310 脱模斜度的大小与方向不能影响零件的功能实现4 加强肋的设计41 加强筋的厚度不应该超过塑胶零件厚度的506042 加强筋的高度不能超过塑胶零件厚度的3倍43 加强筋根部圆角为塑胶零件厚度的02505倍44 加强筋的脱模斜度一般为051545 加强筋与加强筋之间的距离至少为塑胶零件厚度的2倍46 加强筋的设计需要遵守均匀壁厚原则47 加强筋的顶端增加斜角避免困气48 加强筋的方向与塑胶溶料的流向一致5 支柱的设计51 支柱的外径为内径的2倍52 支柱的厚度不超过零件厚度的06倍53 支柱的高度不超过零件厚度的5倍54 支柱的根部圆角为零件壁厚的02505倍55 支柱根部厚度为零件壁厚的07倍56 支柱的脱模斜度一般内径025外径0557 保证支柱与零件壁连接58 单独的支柱四周增加加强筋补强59 支柱的设计需要遵守均匀壁厚原则6 孔的设计61 孔的深度不能太深若太深采用阶梯孔成型62 避免盲孔不通孔底面太薄63 孔与孔的间距及孔与零件边缘尺寸避免太小64 零件上的孔尽量远离零件受载荷部位65 可以在孔的边缘增加凸缘增加孔的强度66 避免与零件脱模方向垂直的侧孔67 长孔的设计避免阻碍塑胶溶料的流动68 风孔的设计7雕刻文字符号及花纹71 塑胶部品种超过20g以上的部品必须追加材质标识72 雕刻区通常要求咬薄薄的花纹HT106目的避免在塑胶成型时出现流痕73 雕刻文字符号及花纹设计指南8 提高塑胶件强度的设计81 通过添加加强肋而不是增加壁厚来提高零件强度82 加强肋的方向要考虑载荷的方向83 多个加强肋的方向比单个较厚或较高的加强肋好84 设计零件增强剖面85 增加侧壁和优化侧壁剖面形状来提高零件强度86 避免零件应力集中87 合理设置浇口避免零件在熔接痕区域承受载荷88 其它方法9 提高塑胶件外观的设计91 选择合适的塑胶材料92 避免零件外观表面缩水921 合适的零件壁厚922 通过设计掩盖缩水923 合理的浇口位置93 预测零件变形设计减少变形94 外观零件之间设计美工沟95 避免外观零件表面出现熔接痕951 塑胶件表面咬花可以部分掩盖熔接痕但并不能完全掩盖熔接痕952 喷漆可以掩盖熔接痕953 合理设置浇口的位置和数量避免在零件重要外观表面产生熔接痕954 保证模具通风顺畅96 合理选择分模线避免零件重要外观面出现断差或者毛边97 顶针避免设计在零件重要外观面10 降低塑胶件成本的设计101 设计多功能的零件102 降低零件材料成本103 简化零件设计降低模具成本104 避免零件严格的公差105 零件设计避免倒扣1051 避免零件内部侧凹1052 避免零件外部侧凹1053 避免抽芯机构受阻106 降低模具修改成本106 1 零件的可注射性设计1062 减少产品设计修改次数1063 避免添加材料的模具修改107 使用卡勾代替螺丝等固定结构108 合理选择模具穴数和冷热流道系统109 零件外观装饰特征文字和符号宜向外凸出1010 设计零件和模具使得浇口能够自动切除或者把浇口隐藏在产品内部避免对浇口二次加工1011 把分型面隐藏在产品内部避免对分型面二次切除加工11 注塑模具可行性设计111 卡扣等结构应为斜销或滑块预留足够的退出空间112 避免模具出现薄铁以及强度太低的设计塑胶件的装配1 卡扣装配11 卡扣的尺寸12 卡扣根部增加圆角13 卡扣均匀分布14 使用定位柱辅助卡扣装配和提高装配精度15 卡扣设计避免增加模具复杂度16 考虑模具修改方便性2 机械紧固自攻螺钉21 装配次数22 支柱的内径和外径23 螺牙咬合长度不少于2倍螺钉公称直径24 支柱的深度至少比螺钉长度高05毫米25 支柱顶部增加斜角或沉孔26 支柱四周增加加强筋根部添加圆角27 合理的驱动扭矩3 超声波焊接将结构后注推书塑胶件DFMA表格1 塑胶件设计检查2 塑胶件装配方式设计检查塑胶件公差标准1 尺寸公差2 角度公差3 形位公差4 表面粗糙度本章目的：设计符合注射（塑胶）工艺的零件，不再犯简单错误，不必再为反复修改模具而烦恼。

塑料件结构设计详解-精塑料件结构设计通⽤塑胶零件设计1、术语和定语1.1 缩⽔、缩痕制品表⾯产⽣凹陷的现象,由塑胶体积收缩产⽣，常见于局部内厚区域，如加强肋或柱位与⾯交接区域。

1.2 缩孔制品局部⾁厚处在冷却过程中由于体积收缩所产⽣的真空泡，叫缩孔。

1.3 ⽓泡塑胶熔体含有空⽓、⽔份及挥发性⽓体时，在注塑成型过程空⽓、⽔份及挥发性⽓体进⼊制品内部⽽残留的空洞叫⽓泡。

1.4 缺胶、不饱模塑胶熔体未完全充满型腔。

1.5 ⽑边、批锋塑胶熔体流⼊分模⾯或镶件配合⾯将发⽣锁模⼒⾜够，但在主浇道与分流道会合处产⽣薄膜状多余胶料为1.6 烧焦⼀般所谓的烧焦，包括制品表⾯因塑胶降解导致的变⾊及制品的填充末端焦⿊的现象；烧焦是指滞留型腔内的空⽓在塑料熔体填充时未能迅速排出（困⽓），被压缩⽽显著升温，将材料烧焦。

通⽤塑胶零件设计1.7 熔接痕、夹⽔纹模具采⽤多浇⼝进浇⽅案时，胶料流动前锋相互汇合；孔位和障碍物区域，胶料流动前锋也会被⼀分为⼆；壁厚不均匀的情况也会导致熔接痕。

1.8 喷痕、蛇纹⾼速通过浇⼝的塑胶熔体直接进⼊型腔，然后接触型腔表⾯⽽固化，接着被随后的塑胶熔体推挤，从⽽残留蛇⾏痕迹。

侧浇⼝，塑胶经过浇⼝后⽆滞料区域或滞料区域不充⾜时，容易产⽣喷痕。

1.9 银丝、银条制品表⾯或表⾯附近，沿塑料流动⽅向呈现的银⽩⾊条纹。

银丝的产⽣⼀般是塑胶中的⽔分或挥发物或附着模具表⾯的⽔分等⽓化所致，注塑机螺杆卷⼊空⽓有时也会产⽣银条。

1.10破裂、龟裂制品表⾯裂痕严重⽽明显者为破裂，制品表⾯呈⽑发状裂纹，制品尖锐⾓处常呈现此现象谓之龟裂，也常称为应⼒龟裂。

1.11表⾯光泽不良制品表⾯失去材料本来的光泽，形成乳⽩⾊层膜、模糊状态等皆可称为表⾯光泽不良。

通⽤塑胶零件设计1.12 翘曲变形制品因壁厚或是成形时冷却不均匀⽽产⽣收缩⽐例不同，从⽽形成制品变形或是扭曲。

1.13 流痕塑胶熔体流动的痕迹，以浇⼝为中⼼⽽呈现的条纹波浪形状。

塑胶结构设计资料第一章结构建模第一节结构建模简述1、建模就是构建模型，在产品结构设计中，建模指的是构建三维外观模型，通过专业的三维设计软件对看得见但摸不着的ID平面进行立体的呈现。

第二节产品模板介绍及自顶向下的设计理念1、自顶向下的设计理论1）首先创建一个顶级组件，也就是总装配图，后续工作是指围绕这个构建展开；2）给这个顶级组件创建一个骨架，骨架相当于地基，骨架在自顶向下设计理念中是最重要的部分，骨架做得好坏，直接影响后续好不好修改。

3）创建子组件，并在子组件中创建零件，所有子组件与零件装配方式按默认（缺省）装配；4）所有子组件主要零件参照骨架绘制，其外形大小与装配位置由骨架来控制；5）零件如需改动外形尺寸与装配位置，只需要改动骨架，重生零件即可。

第三节构建骨架模型1、构建骨架基本要求如下：1）外形要尽量贴近ID外形，外观曲面模具不走行位（行位又称滑块，是模具解决倒扣的机构），拔模角不小于3o；2）要求前壳能偏面（抽壳）不小于3mm，底壳不少于3mm；3）尺寸要方便修改，外形尺寸要能加长、加宽、加厚至少2mm，零件重生后而特征不失败；4）零碎曲面要尽可能少。

2、做骨架的基本步骤如下：1）参照ID图构建外形曲线；2）构建前壳曲面；3）构建底壳曲面；4）构建公共曲面；5）绘制前壳其他曲线；6）绘制底壳其他曲线；7）绘制左右前后侧面曲线。

第二章产品结构布局设计第一节前壳与底壳的止口设计1、止口分为公止口、母止口：2、止口的作用：1）限位。

防止壳体装配时错位、产生段差。

止口的作用是防止前壳朝外变形，同时防止前壳朝外变形，同时防止底壳朝内缩。

2）防ESD。

止口也称为静电墙，可以阻挡静电从外进入内部，从而保护内部电子元器件，所以在设计时尽可能保留整圈止口的完整。

3、止口设计的原则：1）公止口一般做在厚度薄的壳体上；2）母止口一般做在厚度厚的壳体上；4、公止口尺寸说明：1）尺寸a为公止口的高度，常用范围为0.60~1.00mm；2）尺寸b为公止口根部宽度，常用范围为0.60~0.80mm，最小尺寸要保证拔模后顶部最小宽度不少于0.5mm；3）尺寸c1、c2是公止口两侧拔模尺寸，2o~3o即可；4）尺寸d倒角尺寸，好装配，常用0.25~0.30mm。

塑胶产品结构设计规范版本编号 1本页码第 4 页共6页(盖受控印章处)塑胶产品结构设计规范制订申请部门会签批准产品中心运管计划处品质管理部销售中心工程部制造中心资材中心产品二部塑胶产品结构设计规范版本编号 1本页码第 4 页共6页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:2、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，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。

下图可供参考之用:根据产品要求，塑件材料主体壁厚不少于1.6mm。

下表为常用材料壁厚选择供参考：表6.1.2-1 常用塑胶材料的壁厚选择塑胶种类最小壁厚小型件壁厚中型件壁厚大型件壁厚ABS 0.75 1.25 1.6 3.2～5.4防火ABS 0.75 1.25 1.6 3.2～5.4PA66+玻纤0.45 0.75 1.6 2.4～3.2PMMA 0.8 1.5 2.2 4～6.5塑胶产品结构设计规范版本编号 1本页码第 4 页共6页6.1.4 装配方式的选择塑件的装配方式和实现手段，是必须在设计初期就要做出规划的环节，否则会影响到整个项目结构的实现性，甚至影响到PCB Layout和ID造型。

目前二部的塑胶外壳常用装配方式有三种：一、超声溶接：通过高频振动把能量传递到焊区，实现胶壳的融合。

适用于体型小、成型结构简单、料厚比较均匀、不需要拆卸的塑件件，但不适用于容易受超声影响的同材质塑件本体上装配有其他小件的结构，譬如开关结构、活动插脚结构等，容易在超声时造成小件和本体的熔接，活动功能无法实现。

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]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料材料而定。

一般的热塑性塑料的壁厚设计应以4mm为限.从经济角度来看,过厚的产品设计不但增加物料成本，延长生产周期（冷却时间),增加生产成本。