【产品管理】笔记本电脑塑胶外壳产品结构分析
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产品结构设计塑料件概述塑料件作为现代工业中最常见的一种制品之一,广泛应用于各个领域的产品中。
它们的高强度、耐腐蚀性和低成本使得塑料件成为替代金属和其他材料的首选。
产品结构设计塑料件是指在产品设计过程中,使用塑料材料制造的部件。
本文将介绍产品结构设计塑料件的基本概念、设计原则和常用的塑料材料选择。
基本概念产品结构设计塑料件指的是在产品设计过程中,使用塑料材料制造的部件。
这些部件通常用于连接其他部件,提供支持、保护、功能或装饰性。
产品结构设计塑料件具有轻质化、成本低、表面处理容易、颜色丰富等特点。
设计原则强度与刚度在产品结构设计塑料件时,需要考虑部件的强度和刚度。
强度指材料的抗拉能力,而刚度指材料的变形能力。
强度和刚度的要求取决于产品的使用环境和预期的负载条件。
一般来说,需要在不影响产品性能的情况下选择材料的强度和刚度。
可成型性塑料件采用注塑成型工艺制造,因此可成型性是一个重要的设计考虑因素。
可成型性包括材料的流动性、收缩性和热稳定性。
选择具有良好可成型性的塑料材料,并设计合适的几何形状来确保产品的完整性和一致性。
耐腐蚀性塑料件通常会接触到各种环境,如水、化学品等。
因此,耐腐蚀性是一个重要的设计要求。
根据产品所处环境的特点,选择具有合适耐腐蚀性的塑料材料,或采取其他防腐措施来保护塑料件。
热稳定性塑料件在使用过程中可能会暴露在高温环境下,因此热稳定性也是一个重要的设计指标。
在选择塑料材料时,需要考虑其熔点和热变形温度,以确保产品能够在合适的温度范围内保持稳定的性能。
美观性产品结构设计塑料件通常也要考虑其外观的美观性,因为它们可能作为产品的一部分直接展示给用户。
在设计过程中,要考虑材料的颜色、纹理和表面处理等因素,以满足产品的美观要求。
塑料材料选择选择合适的塑料材料是产品结构设计塑料件中的关键步骤。
以下是一些常用的塑料材料及其特点:聚丙烯 (PP)聚丙烯是一种轻质、强度高、刚度好的塑料材料。
它具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和耐酸碱性能。
塑胶件的结构设计(提纲)结构,可以理解为由组成整体的各部分的搭配和安排;产品结构设计可以理解为,为产品设计一个物理的架构,使其能够把组成产品的各零部件组合在一起,并能实现一定的功能(如连接、承载、活动等)。
如果把单个零件拿出来讲的话,组成零件的各个特征,都认为是一种结构,为此,我们把零件的结构分为:功能结构、工艺结构、造型结构三种。
功能结构:是零件设计的核心,主要是指能实现具体功能的结构,如壁厚、加强筋、卡扣、止口、螺丝柱、圆角、孔洞、定位柱(孔)等。
工艺结构:零件在理想状态是不需要工艺结构的,但是由于实际生产制造的原因,必须设计一些利于零件能够顺利生产制造,或能降低零件缺陷产生的结构,如拔模斜度、火山口、美工线等,有时还包括一些搭桥结构,如螺丝柱根部斜顶结构。
造型结构:是指零件的外形,即零件的外观面的形态(指视觉),如平面、曲面、圆形、方型等,同时还包括些局部的特征形态,如渐消面、各类网孔等;还指零件的表面状态(指触觉),如光面、纹面等。
在之前文章有提到,本年度主要分享结构设计的知识多一些,以上就是需要介绍的主题提纲,即由功能结构、工艺介绍、造型结构组成的零件的结构设计。
需要声明的是,是以塑胶件的角度进行介绍,其他诸如压铸件,结构上虽与塑胶件有很大相似之处,但咱不做具体的分析介绍。
以上一些列的结构知识基本上囊括了一件塑胶零件的结构设计内容,(注意:特指结构,不包含CMF相关的内容)。
所以,大家可以随意拿出一件塑胶零件,仔细观察,零件的结构基本都可以从上面提到的三种结构分类找到具体的结构。
大家不要误解零件的结构就是产品的结构,实际上,产品的具体结构设计的内容不单单是零件的结构,还应包括零件之间的分配关系(即拆件)以及配合关系(即装配),这部分内容留到以后介绍,(注意:两个零件通过有些配合关系可视为一个零件,如双色件)。
可能有些小伙伴会问,这些内容太基础了,很多资料网上都有,甚至其他公众号都有相对应的介绍。
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。
1.塑料制品结构分析该塑件为一次性医用注射器推杆,零件的结构模型如图所示,该产品的尺寸精度和表面粗糙度要求为一般精度,但在加工制造过程中要求各部分有一定的配合精度关系。
产量为大批量生产,因此设计的模具要由较高的注塑效率,浇注系统要能自动脱模,交口设计程潜伏式,使塑件的外表面不受损伤,冲模效果好。
塑件材料为PP1078。
设计比较讲究,杆部呈十字筋结构,筋宽为2mm,为一种典型的注射器结构。
2、模具结构分析、模具各部件功能和用途2.1模具结构分析及工作原理选择塑件轴向对称位置作为分型面。
为了便于加工,将凹模设计为镶拼式结构。
该模具一次成型20件,模块设计1模20腔。
采用潜伏式浇口,用推杆推出塑件,实现了自动化生产,模具的结构及型腔如图所示1、2.镶块3.定位销4.镶块5.防转销6.浇口套7.镶块8.螺钉9.垫块10.复位杆11.推板12.推杆固定板13.动模座板14.支承板15、16.推杆17.动模板18.导套19.定模板20.导柱21.推杆22.吊环23.水嘴模具在合模的时候,在导套18和导柱20的导向定位之下,定模和动模闭合。
型腔由定模板型腔与动模板型腔组成。
注射机开始注射,熔融后的塑料经过定模上的浇注系统进入型腔,等熔体充满整个型腔,并且通过保压,补塑、冷却定型之后开模。
在开模的时候,注塑机的合模系统带动了动模后退,模具由定模和动模的分型面分开,塑件在动模板型腔上随动模一起后退,与此同时,浇注系统里面的主流道凝料从浇口套6中拉了出来。
在动模移动了一定的距离之后,注射机的顶杆接触推板11,推板机构也便开始运作,让推杆21将塑件从动模板型腔中推出,浇注系统凝料和塑件一起由模具中落下来,由此完成了一次注射的过程。
合模的时候,复位杆将推出机构复位,并且准备着下一次的注射。
2.2模具各部件功能及作用1、成型零部件成型零部件主要是指组成塑料模具模腔的零件,一般情况下可包括型芯与型腔,型芯是成型塑件内部形状,型腔则是外部形状。
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。