塑料件结构设计

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：●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°。

●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°。

●塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值。

●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。

●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°。

●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。

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：l塑件壁厚应尽量均匀，避免太薄、太厚及壁厚突变，若塑件要求必须有壁厚变化，应采用渐变或圆弧过渡，否则会因引起收缩不均匀使塑件变形、影响塑件强度、影响注塑时流动性等成型工艺问题。

l塑件壁厚一般在1—5mm范围内。

而最常用的数值为2—3mm。

l常用塑料塑件的最小壁厚及常用壁厚推荐值：(mm)l尽量不要将加强筋和螺钉柱设计的太厚，一般建议取本体壁厚的一半较保险，否则容易引起缩影等外观问题●尽量不要将零件设计成单独的平板，尺寸很小另论，否则变形导致零件不平整3、关于塑件的加强：为了确保塑件的强度和刚性，而又不致使塑件的壁厚过厚，可以在塑件的适当部位设置加强筋。

塑料制品的结构设计规范塑料制品在现代生活中已经成为了不可或缺的一部分，随处可见的塑料制品的使用使人们的生活更加便捷和美好。

为了保证塑料制品的质量和功能，制品的结构设计至关重要。

本文将从材料选择、结构设计和工艺控制三个方面阐述塑料制品的结构设计规范。

一、材料选择塑料制品的材料选择直接影响着塑料制品的使用寿命、强度和耐热性等性能指标。

在选择塑料制品的材料时，应该综合考虑材料的物理和化学性能，场所和使用环境等多方面的因素。

一般而言，工程塑料比通用塑料具有更好的机械性能、化学稳定性和耐热性，比如PC、ABS等工程塑料。

二、结构设计1、合理的壁厚设计塑料件的壁厚是指制品壁厚与外径或内径的比值。

塑料制品的壁厚应该尽可能的薄，并且均匀一致。

因为塑料的热导率很低，导热性差，如果部分壁厚过厚，会造成热应力，导致塑料制品变形或开裂。

所以，在设计塑料制品的壁厚时，需根据使用场合、力学要求以及成本等因素进行综合考虑。

2、结构的可靠性和安全性设计结构时需充分考虑结构的可靠性和安全性，既要满足使用的要求，又要尽可能的减小结构的体积和材料消耗。

此外，结构设计时还应该考虑未来可能出现的一些异常情况，如使用环境的变化、超负荷的物理作用和力学应力等因素都应该在结构设计中进行考虑。

三、工艺控制优秀的结构设计标准是塑料制品质量保证的前提，但良好的生产工艺过程也是确保质量的关键。

生产过程中应该选择先进的生产工艺技术，如模具设计、注塑机选型和注射参数的调控等。

此外，应该做好产品的标准化、精细化生产和检验工作，以确保产品品质达到标准。

综上所述，塑料制品的结构设计对产品质量至关重要，必须遵循一定的规范和标准进行设计和制造。

同时，在生产过程中也需要遵循简单、精细、标准化、自动化和人性化原则。

一旦遇到质量问题，企业应该采取积极有效的措施，及时处理，以免造成不必要的损失和影响公司声誉。

1塑料件的结构塑料件必须有一定的刚性及足够的壁厚,太薄的壁厚有一定的危险性，超声波焊接时是需要加压的，一般气压为2—6kgf/cm2 。

所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。

1.2罐状或箱形塑料等，在其接触焊头的表面会引起共振而形成一些集中的能量聚集点，从而产生烧伤、穿孔的情况(如图1所示)，在设计时可以罐状顶部做如下考虑○1加厚塑料件○2 增加加强筋○3 焊头中间位置避空1.3尖角如果一个注塑出来的零件出现应力非常集中的情况，比如尖角位，在超声波的作用下会产生折裂、融化。

这种情况可考虑在尖角位加R角。

如图2所示。

1。

4塑料件的附属物注塑件内部或外部表面附带的突出或细小件会因超声波振动产生影响而断裂或脱落，例如固定梢等（如图3所示）。

通过以下设计可尽可能减小或消除这种问题：○1 在附属物与主体相交的地方加一个大的R角，或加加强筋。

○2 增加附属物的厚度或直径。

1。

5塑料件孔和间隙如被焊头接触的零件有孔或其它开口，则在超声波传递过程中会产生干扰和衰减（如图4所示），根据材料类型(尤其是半晶体材料）和孔大小，在开口的下端会直接出现少量焊接或完全熔不到的情况，因此要尽量预以避免。

1.6塑料件中薄而弯曲的传递结构被焊头接触的塑件的形状中，如果有薄而弯曲的结构,而且需要用来传达室递超声波能量的时候,特别对于半晶体材料，超声波震动很难传递到加工面（如图5所示)，对这种设计应尽量避免。

1。

7近距离和远距离焊接近距离焊接指被焊接位距离焊头接触位在6mm以内，远距离焊接则大于6mm，超声波焊接中的能量在塑料件传递时会被衰减地传递。

衰减在低硬底塑料里也较厉害，因此，设计时要特别注意要让足够的能量传到加工区域。

远距离焊接，对硬胶（如PS，ABS,AS，PMMA）等比较适合，一些半晶体塑料（如POM，PETP,PBTB，PA）通过合适的形状设计也可用于远距离焊接。

1。

8塑料件焊头接触面的设计注塑件可以设计成任何形状，但是超声波焊头并不能随意制作。

塑料产品结构设计注意事项1.减少应力集中：在进行结构设计时，需要避免应力集中的情况，因为这样容易导致产品的断裂和损坏。

可以通过增加圆角、过渡半径和增加支撑结构等方式来减少应力集中。

2.提高结构刚度：塑料产品通常需要具备一定的结构刚度，以保证其在使用中不易变形和破损。

为了增加产品的结构刚度，可以采用加强筋、加厚结构和增加内部支撑等方法。

3.增加产品的抗疲劳性：塑料产品在长时间使用或重复加载下容易发生疲劳破坏。

为了提高产品的抗疲劳性，可以采用设计增加圆角和过渡曲线，同时避免锐角和过渡面等设计措施。

4.考虑产品的装配性：在进行塑料产品结构设计时，应该考虑产品的装配性，使得产品易于装配和拆卸。

可以通过设计合理的拼接接口、预留装配空间和减小装配工艺难度等方式来提高产品的装配性。

5.考虑产品的可维修性：塑料产品在使用过程中可能遭受损坏或磨损，因此需要考虑产品的可维修性。

设计时应该考虑到易损部位的更换和修理，尽量采用可拆卸结构和标准化零件，以方便维修。

6.确保产品的安全性：在进行塑料产品结构设计时，需要确保产品的安全性。

要保证塑料产品在正常使用和意外情况下都能够满足安全要求，避免出现塑料破裂、断裂和松动等情况。

可以通过增加防护结构、增加强度和使用合适的材料等方式来提高产品的安全性。

7.选择合适的材料：塑料产品的性能取决于所选用的材料。

在进行结构设计时，应根据产品的具体要求选择合适的塑料材料，考虑材料的强度、硬度、耐温性、耐化学性等指标。

同时还需要考虑材料的成本和可塑性等因素。

8.结合生产工艺：在进行塑料产品结构设计时，需要结合产品的生产工艺来考虑设计要求。

不同的生产工艺可能对产品的结构设计提出不同的要求，例如注塑工艺需要考虑产品的模具结构和塑料流动性等因素。

总结起来，塑料产品结构设计需要考虑产品的强度、刚度、抗疲劳性、装配性、可维修性、安全性和材料等因素。

只有综合考虑这些因素，才能设计出质量可靠、使用寿命长的塑料产品。

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0.5b、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：a、塑件壁厚应尽量均匀，避免太薄、太厚及壁厚突变，若塑件要求必须有壁厚变化，应采用渐变或圆弧过渡，否则会因引起收缩不均匀使塑件变形、影响塑件强度、影响注塑时流动性等成型工艺问题。

塑料制品的常见结构设计随着现代产业的不断发展，塑料制品已经成为人们生活和工作中必不可少的一种材料。

它具有质轻、强度高、耐热、耐腐蚀等特点，广泛应用于机车、汽车、飞机以及家居用品、电子产品等领域。

而对于塑料制品的结构设计，其主要的目的在于提高产品的性能、延长使用寿命和增加产品的美观度。

本文将介绍一些常见的塑料制品结构设计方法及其应用。

一、拉伸设计拉伸设计一般用于塑料制品的生产过程中，通过设计塑料的拉伸流程，来改变塑料的分子结构，从而改变其性能和品质。

在拉伸设计中，良好的拉伸流程设计能够使塑料分子链得到整齐有序地排列，提高产品的强度和韧性。

例如，汽车和航空工业中用的塑料材料，通常都经过拉伸设计，以满足其强度、刚度、韧性的要求。

二、杆塞设计在塑料制品的生产过程中，杆塞设计通常用于改善产品的表面和内部质量。

对于塑料制品来说，其内部因为生产过程中加热和冷却的不均匀，可能会出现焊接痕迹、气泡、瑕疵等质量问题，杆塞设计则可通过加入杆塞，改善产品质量。

其设计原理为，通过计算产品内部的气流、温度等信息，确定塑料材料流动的方向、速度及压力等参数，以实现塑料内部的均匀化，达到优化产品内部结构的效果。

三、针轮设计针轮设计是一种常用于塑料制品挤压成型中的提高产品质量的方法。

它通过改善挤压过程中塑料流动的方向和速度，使得塑料分子链得到更加有序地排布，从而提高产品的强度和韧性。

其中，针轮是双螺杆挤出机的关键部件，在挤出过程中不断旋转，挤出材料。

针轮设计的核心在于，通过调节针轮的几何参数，使得塑料在针轮的作用下能够得到更充分的塑性变形和拉伸效应，达到优化材料微观结构的效果。

四、辊子设计辊子设计通常应用于塑料薄膜的生产过程中。

塑料薄膜是一种高强度、美观、防水、防镜面反射等重要用途的塑料制品，其质量关键在于生产过程中的辊子设计。

在辊子设计中，优秀的辊子设计能够使塑料薄膜表面均匀、色彩鲜艳、质地光滑。

其设计原理为，在制膜过程中，通过调整压力、速度和温度等参数，使辊子能够完全与塑料材料接触，并实现微观结构的改变，从而优化防水、防结霜以及降低声学反射等性能。

塑料产品结构设计资料目录一、零件壁厚 (1)二、脱模斜度 (4)三、圆角设计 (5)四、加强筋的设计 (7)五、支柱的设计 (8)六、螺丝柱的设计 (9)七、孔的设计 (10)八、止口的设计 (11)九、卡扣的设计 (13)十、反止口的设计 (18)零件设计必须满足来自于零件制造端的要求，对通过注射加工工艺而获得的塑胶件也是如此。

在满足产品功能、质量以及外观等要求下，塑胶件设计必须使得注射模具加工简单、成本低，同时零件注射时间短、效率高、零件缺陷少、质量高，这就是面向注射加工的设计。

现将详细介绍塑胶件设计指南，使得塑胶件设计是面向注射加工的设计。

一、零件壁厚在塑胶件的设计中，零件壁厚是首先考虑的参数，零件壁厚决定了零件的力学性能、零件的外观、零件的可注射性以及零件的成本等。

可以说，零件壁厚的选择和设计决定了零件设计的成功与失败。

1、零件壁厚必须适中由于塑胶材料的特性和注射工艺的特殊性，塑胶件的壁厚必须在一个合适的范围内，不能太薄，也不能太厚。

壁厚太小，零件注射时流动阻力大，塑胶熔料很难充满整个型腔，不得不通过性能更高的注射设备来获得更高的充填速度和注射压力。

壁厚太大，零件冷却时间增加，零件成型周期增加，零件生产效率低;同时过大的壁厚很容易造成零件产生缩水、气孔、翘曲等质量问题。

零件壁厚可根据材料的不同及产品外形尺寸的大小来选择，其范围一般为0.6~6.0mm，常用的厚度一般在1.5~3.0mm之间。

表1是常用塑料件料厚推荐值，小型产品是指最大外形尺寸L<80.0mm，中型产品是指最大外形尺寸为80.0mm<L<200.0mm，大型产品是指最大外形尺寸L>200.0mm。

表1 常用塑料件料厚推荐值(单位mm)2、尽量减少零件壁厚决定塑胶件壁厚的关键因素包括:1)零件的结构强度是否足够。

一般来说，壁厚越大，零件强度越好。

但零件壁厚超过一定范围时，由于缩水和气孔等质量问题的产生，增加零件壁厚反而会降低零件强度。

——塑胶件结构设计基本原则塑胶件结构设计基本原则1.避免翘曲准则2.细长筋受拉准则3.避免内切准则4.避免尖锐棱角准则1.避免翘曲准则翘曲现象经常出现于塑料构件中，所以塑料件的结构设计应特别注意避免翘曲。

翘曲的主要原因是由于模塑成型过程中，构件冷却不均匀，产生内应力，引起翘曲变形。

造成冷却不均匀的原因主要有三种：（1）材料分布不均匀；（2）散热边界条件不均匀；（3）结构不对称。

1.避免翘曲准则壁厚不均匀的构件易出现却不均匀现象，从而导致构件翘曲变形。

在因构件本身功能要求的限制无法做到的情况下，应在两不同壁厚之间留有缓慢的过渡段。

不合理结构合理结构1.避免翘曲准则壁厚过大的塑件内部易产生空洞等缺陷，所以常设置加强筋提高构件的刚度。

过薄或过厚的加强筋也会导致构件的翘曲变形。

加强筋的壁厚要与底板壁厚相当，不要超过底板的壁厚。

不合理结构合理结构s 0.6s3s1.避免翘曲准则壁厚均匀的塑件也会产生翘曲变形，下图左侧的大平板从几何形状上来说完全均匀，但冷却不均匀；外部冷却快，内部冷却慢；板越大，不均匀越严重。

解决这个问题的方法是将平板改成拱板，下图右图所示，这样提高了板的抗弯刚度，从而有利于减少或消除构件的翘曲变形。

不合理结构合理结构1.避免翘曲准则另一种因冷却不均匀而产生翘曲变形的结构是带拐角的塑件。

拐角内外散热速度不一样，内慢外快。

解决的措施是加大内拐角的散热面积，改直角为倒角或设置一槽。

不合理结构合理结构2.细长筋受拉准则加强筋是塑胶件中的常见结构，一般比较细长。

塑料的弹性模量很低，所以易出现失稳问题，特别是细长结构。

应使细长筋尽量处于受拉状态。

不合理结构合理结构3.避免内切准则有内切结构无法直接脱模，必须用模芯或侧向抽芯机构，增大了模具制造的复杂性，从而增加了模具成本。

塑料件的结构设计应考虑到脱模的可能与方便，应避免有内切的结构。

下图左侧结构内外都有内切问题，即不可能用单一模具制作，从而增大模具的制造成本，其改进结构如右图所示。