2加强筋设计原则

浅谈钣金件加强筋的结构优化

钣金件加强筋是指为了增强钣金件的刚度或强度而在其表面或内部加设的一种构件。在钣金件的设计中，选用合适的加强筋结构，可以提高钣金件的强度和刚度，同时减少材料的使用量和重量，进而降低制造成本，满足工程应用要求。本文将就钣金件加强筋的优化设计进行简要探讨。

一、 强度及刚度的要求

钣金件加强筋的设计需严格遵循工程制图标准，对加强筋结构的大小、型式、位置、数量、连接方式等方面加以规定。钣金件加强筋的强度要求是：在工作负荷下不会发生显著的塑性变形或破坏现象；钣金件加强筋的刚度要求是：在负载作用下，钣金件不会产生过大的形变，保持长期稳定的工作状态。

二、 加强筋的结构类型

（1）翼型加强筋

翼型加强筋是应用广泛的一种钣金件加强筋。其结构中心线通常为等腰三角形，两侧向外扩展成对称翼型。翼型加强筋可以提高钣金件的强度和刚度。与其他加强方式相比，翼型加强筋的强度与钢板本身的强度相似，其改善效果也比较显著，所以在很多钣金件中都会采用。

平板型加强筋是常用的一种设计结构。这种加强筋类型其实就是在钣金件中内加一块平板，以增强钣金件的强度和刚度。加强的效果通常不如翼型加强筋，因为它们往往必须使用更厚的钢板。但是，平板型加强筋在一些特殊情况下也很适用，比如在弯曲边缘处加强。

筒型加强筋是由钢管制成，应用于大型钣金件上，可同时兼顾强度和刚度的问题。与翼型加强筋相比，筒型加强筋可以让设计师更为方便地更改管壁厚度和管径，以满足不同的工程需求。但是，这种加强筋的生产成本和设计难度都比较大。

三、 加强筋的位置选择

加强筋的位置选择直接关系到钣金件的强度和刚度。一般来说，加强筋的位置应该选择在受力集中的位置上。加强筋的数量和位置应该遵循等强度和等刚度原则。等强度原则要求，在承载相同荷载的情况下，各部位的应力应相等；等刚度原则要求，在外载荷作用下，各部位的变形量应当相等。

1.包装：为在流通过程中保护产品，方便储运，促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物等的总体名称。也指为了达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动。

2.包装设计的组成： 包装造型设计 包装结构设计 包装装潢设计

3.包装结构设计：从科学原理出发，根据不同包装材料、不同包装容器的成型方式，以及各部分的不同要求，对包装内、外构造所进行的设计。

包装结构设计原则

①科学性原则②可靠性原则③美观性原则④经济性原则⑤人机工程原则⑥创新原则

包装结构设计要素

①被包装物②包装材料③生产工艺条件④流通环境条件⑤市场条件⑥消费群体

制造商接头：包装制造厂商将纸包装交付用户使用前必须完成的封合接头。

纸包装主要尺寸

长方体纸包装： 长度尺寸：纸包装容器盖部长边尺寸。

宽度尺寸：纸包装容器盖部短边尺寸。 高度尺寸：纸包装容器从盖顶到容器底部的垂直尺寸。

② 设计尺寸 内尺寸：Li×Bi×Hi 容积尺寸

外尺寸：Lo×Bo×Ho 体积尺寸

制造尺寸：生产尺寸，是在结构设计图上标注的尺寸。不能用L×B×H 表示。

折叠纸盒结构构成 按成型方式：管式、盘式、管盘式和非管非盘式

盒盖结构 插入式 锁口式 连续摇翼窝进式 粘合封口式 正揿封口式 等

盒底结构 插入封底式 连续摇翼窝进式 锁底式 自动锁底式 间壁封底式 粘合封底式

正揿封底式

管式折叠纸盒盒底结构：插入封底式 插锁封底式 粘合封底式 正揿封底式

显开痕底式 连续摇翼窝进底式 锁底式 自动锁底式

间壁封底式 间壁自锁封底式

盘式折叠纸盒结构成型方式：

组装成型：盒端对折组装 非粘合式蹼脚与盒端对折组装

锁合成型：侧板与端板锁合 端板与侧板锁合襟片锁合 锁合襟片锁合 盖板锁合

塑胶的结构设计：加强筋篇（上）

一、加强筋的含义：

加强筋：又称加强肋、肋骨，模具行业上俗称骨位，是产品（特别是塑胶制品）用来提高制品整体或局部刚度（强度）上的一种功能结构。

二、加强筋的作用：

1、加强作用：这是加强筋的核心作用，主要是增加塑胶制品的刚度，减少塑胶制品变形的程度；同时也可以增加某些结构的强度，如螺丝柱。

2、导流作用：加强筋可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑脂流入制品的支节部分起到很大的作用。

3、辅助作用：在与其他零件装配时，提供导向、定位、支撑等作用。

三、加强筋的设计：

一提到加强筋，相信各位从事机械结构设计行业的攻城狮们都或多或少了解，从外形上看，它比其他大部分功能结构要简单得多，同时，由于加强筋很多时候一般不直接参与装配设计，很多攻城狮们对于加强筋的设计都比较随意，顶多只是遵循以下几点被业界公认的行业经验。

• 提高塑胶件的刚度，应该通过添加加强筋的方式而不是单纯增加壁厚；

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• 加强筋的厚度不宜太厚，否则塑胶件表面会产生凹陷（缩水）等缺陷；

• • 加强筋的高度不宜太高，太高容易因困气而引起短射；

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以上几点经验都说得没错，但是即使了解了，也不确保能设计出合适的结构，加强筋是一种让攻城狮们又爱又恨的功能结构，爱它的地方在于它能明显增强塑胶件的刚度，恨它的地方在于同时它会引起塑胶件表面的产生凹陷（缩水）等外观不良缺陷，凹陷一定会存在，只不过可以通过合理设计使得产生的凹陷肉眼分辨不出来。

那怎么设计加强筋呢，或者设计加强筋时需要考虑些什么呢？

加强筋设计的原则：

• 基于刚度原则

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• 基于外观质量原则

• 基于加工工艺原则

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01 基于刚度原则

上文已经提到，加强筋起到加强、导流、辅助等作用，导流、辅助作用很好理解，这里就不详细介绍，下面主要介绍的是加强筋是怎么对塑胶件的刚度起到加强作用的。

首先，我们需要了解什么叫做刚度，同时不要与强度混淆。

（完整版）2加强筋设计原则

加强筋(Ribs ) 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。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。