加强筋产品结构设计准则

产品结构设计准则--加强筋篇基本设计守则加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。

加强筋有效地如『工』字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字铁般出现倒扣难於成型的形状问题，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。

此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。

加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向，选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。

加强筋的长度可与产品的长度一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产品某部份的刚性。

要是加强筋没有接上产品外壁的话，末端部份亦不应突然终止，应该渐次地将高度减低，直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。

加强筋一般的设计加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。

长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过份中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。

此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。

图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%，因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。

如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。

由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。

产品结构设‎计准则--加强筋篇基本设计守‎则加强筋在塑‎胶部件上是‎不可或缺的‎功能部份。

加强筋有效‎地如『工』字铁般增加‎产品的刚性‎和强度而无‎需大幅增加‎产品切面面‎积，但没有如『工』字铁般出现‎倒扣难於成‎型的形状问‎题，对一些经常‎受到压力、扭力、弯曲的塑胶‎产品尤其适‎用。

此外，加强筋更可‎充当内部流‎道，有助模腔充‎填，对帮助塑料‎流入部件的‎支节部份很‎大的作用。

加强筋一般‎被放在塑胶‎产品的非接‎触面，其伸展方向‎应跟随产品‎最大应力和‎最大偏移量‎的方向，选择加强筋‎的位置亦受‎制於一些生‎产上的考虑‎，如模腔充填‎、缩水及脱模‎等。

加强筋的长‎度可与产品‎的长度一致‎，两端相接产‎品的外壁，或只占据产‎品部份的长‎度，用以局部增‎加产品某部‎份的刚性。

要是加强筋‎没有接上产‎品外壁的话‎，末端部份亦‎不应突然终‎止，应该渐次地‎将高度减低‎，直至完结，从而减少出‎现困气、填充不满及‎烧焦痕等问‎题，这些问题经‎常发生在排‎气不足或封‎闭的位置上‎。

加强筋一般‎的设计加强筋最简‎单的形状是‎一条长方形‎的柱体附在‎产品的表面‎上，不过为了满‎足一些生产‎上或结构上‎的考虑，加强筋的形‎状及尺寸须‎要改变成如‎以下的图一‎般。

长方形的加‎强筋必须改‎变形状使生‎产更容易加强筋的两‎边必须加上‎出模角以减‎低脱模顶出‎时的摩擦力‎，底部相接产‎品的位置必‎须加上圆角‎以消除应力‎集过份中的‎现象，圆角的设计‎亦给与流道‎渐变的形状‎使模腔充填‎更为流畅。

此外，底部的宽度‎须较相连外‎壁的厚度为‎小，产品厚度与‎加强筋尺寸‎的关系图a‎说明这个要‎求。

图中加强筋‎尺寸的设计‎虽然已按合‎理的比例，但当从加强‎筋底部与外‎壁相连的位‎置作一圆圈‎R1时，图中可见此‎部份相对外‎壁的厚度增‎加大约50‎%，因此，此部份出现‎缩水纹的机‎会相当大。

如果将加强‎筋底部的宽‎度相对产品‎厚度减少一‎半(产品厚度与‎加强筋尺寸‎的关系图b‎)，相对位置厚‎度的增幅即‎减至大约2‎0%，缩水纹出现‎的机会亦大‎为减少。

PTC013加强筋设计规范（设计流程节点规范）一.加强筋应用概述为了确保塑件的强度和刚性，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，以避免塑件的变形。

加强筋还起到对装配中元器件的定位，相互配合的部件的对齐，机构的止位和导向的作用，另外，加强筋还可充当内部流道，改善塑件成型过程中塑料流动的情况，有助模腔充填。

二. 加强筋的设计要点1. 厚度一般情况下，加强筋大端厚度A应不大于壁厚的1/2，以免引起收缩；筋小端厚度B，PP材料应不小于0.9mm，其他ABS/PS等材料应不小于1.0mm。

筋截面如图2-1所示。

T－顶面壁厚A－筋大端厚度，A≤1/2TB－筋小端厚度C－脱模斜度H－筋的高度图2-1增加强度的办法是增加筋的数量，而不是增加筋的厚度。

在必须采用较深的加强筋,造成筋大端厚度较厚时，应考虑采取防缩结构，如盘座内壁挂线钩（图2-2所示），或者将容易形成缩痕的部位设计成花纹，来遮盖缩痕。

图2-2下表是常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值：常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值说明：1、此表为常见家电塑料制品壁厚及筋厚的参考数值，不包括手机、遥控器等精密制品。

非常规制品的侧壁及加强筋大小端尺寸还需另行讨论；2、表中给出的透明制品的加强筋的大端数值指的是没有强度要求的透明件的大端尺寸。

对于有强度要求的透明制品，加强筋的大端尺寸可以设计到与基本壁厚等值，但筋的小端不能小于上表中给出的数值。

2. 高度筋高度应不大于顶面壁厚的3倍，如图2-1中尺寸H≤3T。

在满足设计要求的情况下，加强筋高度应尽可能小。

使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜。

为保证塑件基本平整，加强筋的端面不应与塑件的支撑面相平，应低于支撑面不小于0.5mm，如图2-3所示：图2-3对于有阶梯的面，在设计加强筋时，应着重考虑筋的位置和高度。

如图2-4所示的筋位设计不合理，要保证筋位端面到各支撑面的高度尽量相等。

改进方案，可以把筋位的拱形口左移或把拱形口高度抬高。

三角板加强筋设计标准
三角板加强筋的设计标准主要包括受力情况、位置设计以及尺寸设计。

首先，加强筋的设计应基于焊接结构的受力情况。

加强筋应位于焊接接头的两侧，与焊缝呈45度角，形成稳定的三角形结构。

加强筋的宽度应大
于焊缝宽度，长度不小于焊缝的两倍，厚度不小于焊缝的1/2。

同时，加强筋的材料应与焊接接头的材料相同或相似，以确保整体性能。

常用的加强筋材料有角钢、扁钢等。

其次，加强筋的位置选择一般按照产品翘曲分析的结果来确定，通常会被安置在塑件的内表面。

塑件的翘曲方向一般取决于塑件的内应力方向，因此，加强筋一般设置在塑件偏移量最大的方向。

除了上述要求外，加强筋的位置也要考虑充模和脱模的影响。

至于尺寸设计，加强筋的长度是尺寸设计中的一个重要尺寸。

一般长方形加强筋的长度会超过产品尺寸高度的一半，这主要取决于增加塑件刚度区域的大小。

而三角形加强筋的长度则是指两条直角边的长度，这里取三角形平行与产品侧边的边长为产品高度的$ 1 / 3 \sim 3 / 3 $之间，另外一条直角边与其相似，取值范围为$ 8 . 3 \sim 16 . 6 mm $。

请注意，上述设计标准仅供参考，实际设计时应根据具体的应用场景和需求进行调整。

如有需要，建议咨询相关领域的专家或查阅相关的专业书籍。

产品结构设计准则--加强筋篇基本设计守则加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份;加强筋有效地如『工』字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字铁般出现倒扣难于成型的形状问题,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用;此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用; 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制于一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等;加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局部增加产品某部份的刚性;要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上;加强筋一般的设计加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般;加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过份中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅;此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求;图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时,图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%,因此,此部份出现缩水纹的机会相当大;如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半产品厚度与加强筋尺寸的关系图b,相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少;由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大;加强筋的形状一般是细而长,加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则;留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增加生产成本;产品厚度与加强筋尺寸的关系除了以上的要求,加强筋的设计亦与使用的塑胶材料有关;从生产的角度看,材料的物理特性如熔胶的黏度和缩水率对加强筋设计的影响非常大;此外,塑料的蠕动creep特性从结构方面来看亦是一个重要的考虑因数;例如,从生产的角度看,加强筋的高度是受制于熔胶的流动及脱模顶出的特性缩水率、摩擦系数及稳定性,较深的加强筋要求胶料有较低的熔胶黏度、较低的摩擦系数、较高的缩水率;另外,增加长的加强筋的出模角一般有助产品顶出,不过,当出模角不断增加而底部的阔度维持不变时,产品的刚性、强度,与及可顶出的面积即随着减少;顶出面积减少的问题可从在产品加强筋部份加上数个顶出凸块或使用较贵的扁顶针得以解决,同时在顶出的方向打磨光洁亦有助产品容易顶出;从结构方面考虑,较深的加强筋可增加产品的刚性及强度而无须大幅增加重量,但与此同时,产品的最高和最低点的屈曲应力bending stress随着增加,产品设计员须计算并肯定此部份的屈曲应力不会超出可接受的范围; 从生产的角度考虑,使用大量短而窄的加强筋比较使用数个深而阔的加强筋优胜;模具生产时尤其是首办模具：加强筋的阔度也有可能深度和数量应尽量留有馀额,当试模时发觉产品的刚性及强度有所不足时可适当地增加,因为在模具上去除钢料比使用烧焊或加上插入件等增加钢料的方法来得简单及便宜;加强筋增强塑胶件强度的方法以下是加强筋被置于塑胶部件边缘的地方可以帮助塑料流入边缘的空间;置于塑胶部件边缘地方的加强筋不同材料的设计要点ABS 减少在主要的部件表面上出现缩水情形,肋骨的厚度应不可是相交的胶料厚度的50%以上,在一些非决定性的表面肋骨厚度可最多到70% ;在薄胶料结构性发泡塑胶部件,肋骨可达相交面料厚的80%;厚胶料肋骨可达100%;肋骨的高度不应高于胶料厚的三倍;当超过两条肋骨的时侯,肋骨之间的距离应不小于胶料厚度的两倍;肋骨的出模角应介乎单边至以便于脱模容易;ABS加强筋的设计要点PA 单独的肋骨高度不应是肋骨底部厚度的三倍或以上;在任何一条肋骨的后面,都应该设置一些小肋骨或凹槽,因肋骨在冷却时会在背面造成凹痕,用那些肋骨和凹槽可以作装饰用途而消除缩水的缺陷;PBT厚的肋骨尽量避免以免产生气泡,缩水纹和应力集中;方式的考虑是会限制了肋骨尺寸;在壁厚于3.2mm 1/8 in 以下肋骨厚度不应超过壁厚的60%;在壁厚超过3.2mm的肋骨不应超过40%;肋骨高度应不超过骨厚的3倍;肋骨与胶壁两边的地方以一个0.5mm0.02 in 的R来相连接,使塑料流动畅顺和减低内应力;PC 一般的肋骨厚度是取决于塑料流程和壁厚;若很多肋骨应用于补强作用,薄的肋骨是比厚的要好;PC肋骨的设计可叁考下图PS的肋骨设计要点;PS 肋骨的厚度不应超过其相接壁厚的50%;经验告诉我们违反以上的指引在表面上会出现光泽不一现象;PS置于中位的肋骨设计要点PS置于边位的肋骨设计要点PSU 肋骨是可以增强了产品的撞击强度和利用最经济的成本达致有效的结果;不良的设计是会使表面有收缩痕和非期望的撞击强度;。

结构设计原则之加强筋加强肋理想的设计为了克服壁厚大可能引起的问题，使用是一种可减少壁厚并能增加刚性的有效方法。

一般来说，部件的刚性可用以下方法增强▪增加壁厚；▪增大弹性模量（如加大增强纤维的含量）；▪设计中考虑。

如果设计用的材料不能满足所需刚性，则应选择具有更大弹性模量的材料。

简单的方法是增加塑料中增强纤维的含量。

但是，在特定壁厚下，这种方法仅能使刚性呈线性增长。

更有效的方法是使用经过优化设计的。

由于惯性力矩增大，部件的刚性便会增大。

在优化的尺寸时，不但要考虑工程设计应当考虑的问题，还应考虑与生产和外观有关的技术问题。

优化的尺寸大的惯性力矩可很容易地通过设置又厚又高的来实现。

但是对热塑性工程塑料，这种方法常会产生制品表面凹痕、内部空洞和翘曲等问题。

而且，如果的高度过高，在负荷下结构将有可能膨胀。

出于这种考虑，必须在合理比例内保持的尺寸（见图1）。

图1为确保带的制品容易顶出，必须设计一个适当的脱模锥度（见图2）。

图2防止材料堆积对于表面要求非常高的组件，如汽车轮盖，的尺寸是非常重要的。

正确的设计可以减少组件形成表面凹痕的可能，以提高组件的质量。

的底部的材料积聚在图1所示的圆中。

这个圆的大小与的尺寸相关，应该越小越好，这样才能减小或避免凹痕。

如果圆太大，可能会形成内部空洞，制品的机械性能将会非常差。

减少底部的应力如果给一个有的组件以负载，则的底部可能会产生应力。

在这一部位如果没有圆弧，可能会产生非常高的应力集中（见图3），通常会导致组件的断裂和报废。

补救措施是建立一个半径足够大的圆弧（图1），使肋底部建立更好的应力分布。

图3但如果圆弧半径太大，也会增大上文提及的圆的直径，而导致上文已经提及的问题。

图4在塑料设计中，十字结构是最好的，因为它能应付许多不同的负荷排列变化（图4）。

正确设计的可承受预期应力的十字结构，可以确保在整个制品上的应力均匀分布。

在的十字交叉处形成的节点（图5）代表材料的积聚，但可以将节点中心挖空,以防止产生问题。

那么，结构设计中加强筋的设计有没有讲究？其实对于小型产品来说，真没什么讲究，只要你的胶厚符合成型要求即可，对于筋位的排布，模具加工，进胶走向，并没太大要求，都是随部分结构功能要求增加而增加？问：什么是结构功能要求？答：比如，面底壳中间有主板，需要做筋位顶住主板，这个就是功能性结构要求。

而对于大型产品，加强筋的设计是有讲究的，合理分布加强筋，对于产品的强度，外观，都是有所有帮助的。

当然你随便拉几条加强筋，也可以起到一定的效果，并不是说这种设计无效的。

但是，能在设计阶段将产品结构设计优化到最佳状态，将问题在结构设计阶段就规避掉，做出最优的设计方案，这样才能体现出一个结构设计师应有的价值。

【一】塑胶件加强筋结构设计要求1，加强筋的设计用途？加强筋主要用于加强产品的壳体强度，增加刚性，防止产品变形扭曲，而且不会因为增加了刚性而导致产品外观表面缩水等不良问题，是降低产品单价成本，增加产品强度的最佳方式。

2，加强筋的强度如何计算？按照平面状的塑胶产品截面来计算，每增加10%的壁厚，产品的平面刚性就会增加33%左右，对于一个简单的塑胶面，厚度增加25%，就可以使壳体的刚度增加一倍。

依次类推。

3，加强筋如何排布？目前加强筋外形大部分以条形，井形居多，也有部分爻形，扇形，圆形，或者综合性的井形+圆形+爻形等。

问：在什么情况下采用条形？答：壳体上可以设计加强筋的面积小，且无需承受高强度的负重，只需增加单个壳子的强度即可，因为，加强筋做的太密会影响模具强度，而且出模容易粘后模。

那么条形加强筋的间距一般在多少最佳？按照模具钢料强度来定，极限模具钢料最薄壁厚在0.6mm以上，高度不超过2mm，不计算模具尖角。

在规则的结构形态中大部分模具采用线切割做加工的，那么能要想保证很好的强度，就需要将模具壁厚设计在4mm以上，筋位高度不超过8mm,后续每增加1mm，模具壁厚则增加1-1.2倍。

问：在什么情况下采用井形或者爻形？答：壳体上可以设计加强筋的面积大，且需要承受高强度的负重，比如：臂力支撑杆，台灯支架底盘，显示器支架底盘等，需要承受折弯负重的壳体上。

加强筋设计规范文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）P T C013加强筋设计规范（设计流程节点规范）一.加强筋应用概述为了确保塑件的强度和刚性，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，以避免塑件的变形。

加强筋还起到对装配中元器件的定位，相互配合的部件的对齐，机构的止位和导向的作用，另外，加强筋还可充当内部流道，改善塑件成型过程中塑料流动的情况，有助模腔充填。

二. 加强筋的设计要点1. 厚度一般情况下，加强筋大端厚度A应不大于壁厚的1/2，以免引起收缩；筋小端厚度B，PP材料应不小于0.9mm，其他ABS/PS等材料应不小于1.0mm。

筋截面如图2-1所示。

T－顶面壁厚A－筋大端厚度，A≤1/2TB－筋小端厚度C－脱模斜度H－筋的高度图2-1增加强度的办法是增加筋的数量，而不是增加筋的厚度。

在必须采用较深的加强筋,造成筋大端厚度较厚时，应考虑采取防缩结构，如盘座内壁挂线钩（图2-2所示），或者将容易形成缩痕的部位设计成花纹，来遮盖缩痕。

图2-2下表是常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值：1、此表为常见家电塑料制品壁厚及筋厚的参考数值，不包括手机、遥控器等精密制品。

非常侧壁及加强筋大小端尺寸还需另行讨论；2、表中给出的透明制品的加强筋的大端数值指的是没有强度要求的透明件的大端尺寸。

对于求的透明制品，加强筋的大端尺寸可以设计到与基本壁厚等值，但筋的小端不能小于上表中值。

2. 高度筋高度应不大于顶面壁厚的3倍，如图2-1中尺寸H≤3T。

在满足设计要求的情况下，加强筋高度应尽可能小。

使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜。

为保证塑件基本平整，加强筋的端面不应与塑件的支撑面相平，应低于支撑面不小于，如图2-3所示：图2-3对于有阶梯的面，在设计加强筋时，应着重考虑筋的位置和高度。

如图2-4所示的筋位设计不合理，要保证筋位端面到各支撑面的高度尽量相等。