常用塑胶件结构设计
- 格式:ppt
- 大小:10.83 MB
- 文档页数:78


你先画火山口,再画加强筋就容易做,顺序反过来是比较难处理的.火山口没有什么固定的套路,主要注意两点,其一火山口底部的胶厚问题,原则上是只要注塑没有流痕,尽量做薄,其二就是火山口形状,不要直接做成往下沉一圆柱坑,采用斜面过渡尺寸要求参照附图.
BOSS壁厚单边没问题,我们经常用,当然螺丝也比较小是的,大的没用过.
螺丝底孔的大小,建议直接用尺寸表示,比如,一般较硬的材料,如:ABS,PS之类的,单边取~,就可以,较软的材料,如: PP,PE单边可以取~.一般建议是先取小值,然后根据试模后,打螺丝的实际情况加胶.
附图是我对BOSS结构的一点小总结,图示的BOSS内部的靠底下的位置,建议做成FULL R,火山口,建议做成斜面过渡,很多人习惯做成往下沉一级平位,因为斜面过渡更利于注塑走胶,防缩水效果更加好.骨位靠顶部位置的结构,左边比右边好,因为左边省模容易,当然走胶也容易.
尺寸A,建议先取小值,最小可以先做到,如果产品壳体胶厚本身在以上,可以先取,待试模后,如有痕迹(非缩水印),再考虑加胶.
欢迎大家拍砖.
塑胶产品结构--BOSS柱(螺丝柱)较全
2.6,BOSS柱的设计
2.6.1,BOSS柱即凸出的柱⼦,通常指螺丝柱及紧配柱,是固定导向结构.螺丝柱有两种:⾃攻⽛及机⽛.
a.⾃攻⽛为⾃攻螺钉+塑胶BOSS柱,结构见图2.6.1a
SD:螺钉外径;WD:螺帽外径;
D:塑胶柱⼦外径;
d:塑胶柱⼦底孔直径;
⾃攻螺丝的BOSS柱设计原则:D=3*SD,[柱⼦壁厚≥(0.5-0.7)T]
d=0.85*SD(质碎取0.9倍,质软取0.8倍)
螺丝过孔⼀般为SD+0.4即可。
图2.6.1a
图中两种固定⽅式,第⼀种:两塑胶件固定;第⼆种为PCB固定;b.机⽛第⼀种⽅式为机⽛螺钉+铜螺母+塑胶BOSS柱,铜螺母装⼊BOSS柱有热熔和直接成型两种.热熔见图2.6.1b-1
CD:铜螺母直径,Cd:铜螺母螺⽛公称直径
D:塑胶柱⼦外径;d:塑胶柱⼦底孔直径;
热压铜螺母的BOSS柱设计原则:D=CD+1.5(质硬+1,质软+2)
d=CD-0.6(质硬-0.5,质软-0.8)
螺钉及安装⽅式2.6.1a中有说明
如为直接成型结构,取消热压空隙及溢胶槽深
图2.6.1b-1图2.6.1b-2
图2.6.1b-2中为铜螺母常见样式及热压加⼯⽅式,热压⽅式是⽤熔压铜棒装⼊铜螺母,电加热压⼊塑胶柱中;直接成型是将其作为镶件装⼊模具中注塑成型,通过模具螺丝机定位.这两种⽅式成本类似,但热熔增加了周转加⼯成本,且加⼯后容易造成溢胶,铜螺母歪斜等异常;直接成型则增加了单壳体成型周期(增加安装铜螺母时间,⼀般为⼿⼯安装),但结构牢固,设计上优选.
铜螺母设计原则:防脱落,防转动,锁⽛牢靠.常见铜螺母有直纹滚花+凹槽,⽹纹滚花,斜纹滚花+凹槽. c.机⽛第⼆种⽅式为机⽛螺钉+标准螺母.这种⽅式常见机械锁紧,在塑胶制品中⽤于⾼受⼒强度壳体,如电池固定,结构⼿臂,灯具,电机底座,吹风机⼿臂固定等等.
螺母采⽤标准螺母,采⽤套筒或扳⼿夹紧,⽤螺丝⼑锁紧.在结构上为了⽅便,常会在胶壳上开槽,将螺母放置其中管住锁紧.d.紧配柱为柱孔配合结构,可做紧配拉紧及导向结构.常⽤在⼩壳件配合(U盘,读卡器,蓝⽛等零件);PCB 定位,壳体防翘曲拉紧等.常见为圆形,⼀般紧配直径有1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.5,3.0等等,值⾃定义.还有⽅形,椭圆形等其他异形结构.导向柱则需要单边留0.1-0.3mm间隙即可.
塑胶件同步向内滑动结构
介绍
塑胶件同步向内滑动结构是一种常见的机械结构设计,用于实现物体的同步向内滑动运动。该结构通常由多个塑胶件组成,通过相互咬合或滑动来实现同步运动。这种结构广泛应用于各种机械设备中,例如自动化生产线、机械臂、传送带等。
结构设计原理
塑胶件同步向内滑动结构的设计原理主要包括以下几个方面:
1. 咬合设计
塑胶件通常具有特殊的凹凸结构,通过凹槽和凸轮的咬合来实现同步运动。凹槽和凸轮的形状设计需要考虑到运动的平稳性和精度要求。常见的凹槽形状有直线型、圆弧型、锯齿型等,而凸轮的形状则需要与凹槽相匹配。
2. 摩擦力控制
塑胶件同步向内滑动结构的运动需要通过摩擦力来实现,因此摩擦力的控制是设计的关键。过大的摩擦力会导致运动不顺畅,而过小的摩擦力则会导致运动不同步。为了保证结构的稳定性和可靠性,需要通过合理的材料选择和表面处理来控制摩擦力。
3. 密封设计
塑胶件同步向内滑动结构通常需要在特定的环境中运行,因此需要考虑到密封性的设计。密封设计可以防止灰尘、水分等外界物质进入结构内部,从而保证结构的正常运行。常见的密封设计方法包括采用密封圈、密封胶等。
4. 结构稳定性
塑胶件同步向内滑动结构需要具有良好的结构稳定性,以确保在运动过程中不产生松动或变形。结构稳定性的设计需要考虑到结构的刚度和强度,以及材料的选择和加工工艺。
应用领域
塑胶件同步向内滑动结构广泛应用于各种机械设备中,包括但不限于以下几个领域:
1. 自动化生产线
在自动化生产线中,塑胶件同步向内滑动结构常用于传送带、分拣装置、夹具等。通过结构的同步运动,可以实现工件的快速、准确的运输和分拣。 2. 机械臂
机械臂是一种常见的工业机器人,塑胶件同步向内滑动结构常用于机械臂的关节部分。通过结构的同步运动,可以实现机械臂的精确定位和灵活运动。
3. 传送带
传送带是一种常见的物料输送设备,塑胶件同步向内滑动结构常用于传送带的导向部分。通过结构的同步运动,可以实现物料的平稳输送和定位。
第1页 /共 20页 塑料产品结构设计资料 第2页 /共 20页 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 第3页 /共 20页 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80.0mm200.0mm。 表1 常用塑料件料厚推荐值(单位mm) 塑胶材料 最小料厚 小型产品推荐料厚 中型产品推荐料厚 大型产品推荐料厚 PA 0.40 0.60~1.00 1.00~1.60 >1.60 PE 0.60 0.80~1.20 1.20~2.00 >2.00 PMMA 0.60 0.80~1.50 1.50~2.20 >2.20 PP 0.60 0.80~1.20 1.20~2.00 >2.00 PC 0.60 0.80~1.20 1.20~2.00 >2.00 POM 0.80 1.00~1.50 1.50~2.20 >2.20 ABS 0.60 1.00~1.40 1.40~2.00 >2.00 PC+ABS 0.60 0.80~1.20 1.20~2.00 >2.00 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。 2)零件成型时能否抵抗脱模力。零件太薄,容易因顶出而变形。 3)能否抵抗装配时的紧固力。 第4页 /共 20页 4)有金属埋入件时,埋入件周围强度是否足够。一般金属埋入件与周围塑胶材料收缩不均匀,容易产生应力集中,强度低。 5)零件能否均匀分散所承受的冲击力。 6)孔的强度是否足够,孔的强度容易因为熔接痕影响而降低。 7)在满足以上要求的前提下,而且注射成型不会产生质量问题,塑胶件零件壁厚应尽量做到最小,因为较厚的零件壁厚不但增加材料成本、增加零件重量,同时会延长零件成型的周期,从而增加生产成本。 为了保证和提高零件强度,机械工程师往往倾向于选择较大的零件壁厚。事实上,通过选择较大零件壁厚来保证和提高零件强度不是最好的方法。零件强度的提高可以通过添加加强肋、设计曲线或波浪型的零件剖面等来获得,这不但可以减少零件的材料浪费,也缩短了零件注射成型的周期。 3、零件壁厚均匀 最理想的零件壁厚分布是在零件的任一截面上零件厚度均匀一致。不均匀的零件壁厚会引起零件不均匀的冷却和收缩,从而造成零件表面缩水、内部产生气孔、零件翘曲变形、尺寸精度很难保证等缺陷。 如果塑料件因结构需要料厚不均匀时,应逐渐过渡,以免厚度变化太大产生应力集中或者产生局部凹陷影响产品的外观及结构强度。 图1所示是产品从薄到厚的变化,图2所示是从厚到薄的变化,料厚都要逐渐过渡。 技巧提示:料厚变化不能过大,从薄到厚不要超过2倍,从厚到薄不要少于原胶位的0.50倍。 二、脱模斜度 塑胶材料从熔融状态转变为固体状态将产生一定量的尺寸收缩,零件因此而围绕公模和型芯产生收缩而包紧。为了便于塑胶件从模具中顺利脱模,防止脱模时划伤零件表图1 料厚从薄到厚 图2料厚从厚到薄 第5页 /共 20页 面,与脱模方向平行的零件表面一般应具有合理的脱模斜度,如图3所示。 图3 脱模斜度 塑胶材料、零件的形状和厚度、模具的表面处理和顶出机构等决定了脱模斜度的大小,零件脱模斜度大小的设计原则如下: 1)零件若无特殊要求,脱模斜度一般取1°~2°。 2)对于收缩率大的塑胶件应选用较大的脱模斜度。 3)尺寸精度要求高的零件特征处应选用较小的脱模斜度。 4)公模侧脱模斜度一般小于母模侧脱模斜度,以利于零件脱模。 5)塑胶件壁厚较大时,成型收缩增大,因此脱模斜度应取较大值。 6)咬花面和复杂面脱模斜度应取较大值,咬花的大小决定脱模斜度的大小。 7)对于玻璃纤维增强塑料,脱模斜度宜取较大值。 8)脱模斜度的大小与方向不能影响产品的功能实现。例如,两个零件具有运动关系时,需要考虑配合处的脱模斜度大小和方向,否则会影响产品功能实现。 9)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。 10)在零件功能和外观等允许的情况下,零件脱模斜度尽可能大。较小的脱模斜度增加零件在顶出过程中表面划伤及损坏的可能性;同时,较小的脱模斜度要求模具表面抛光处理或复杂的模具顶出机构,增加模具成本。 三、圆角设计 在进行塑料件产品结构设计时,为了提高产品强度和避免胶件注塑时应力集中、便于脱模,产品各面相交之间应设计过渡圆角,如图4所示。 (1) 产品结构设计无特殊要求时,过渡圆角由相邻的料厚决定,内侧圆角半径(R)一般取值范围是料厚(t)的0.50~1.50倍,但最小圆角半径不得小于0.30mm,如图5所示。 第6页 /共 20页 图4过渡圆角 图5 过渡圆角的设计 (2) 产品内外表面的拐角处设计圆角时,应保持料厚均匀,如图6所示,Ra=Rb+t。 图6 内外圆角与料厚的关系 (3) 在进行塑胶件产品结构设计时,尤其要注意模具的分型面不要有圆角,除非产品有特别要求。如果分型面有圆角,则会增加模具制作难度,在产品的外表面也会留下夹线痕迹,影响外观,如图 7所示。 (4) 产品的外观面和内表面能接触到的地方不允许有尖角利边,必要时作倒圆角处理,最小圆角半径不要小于0.30mm,以防刮伤手指,尤其是做玩具类产品结构设计时要特别注意,如图8所示。 图7 模具分型面上不要有圆角 第7页 /共 20页 图8 外观面倒圆角防刮手 四、加强筋的设计 加强筋是塑胶件设计中必不可少的一个特征,用于提高零件强度、作为流道辅助塑胶熔料的流动,以及在产品中为其他零件提供导向、定位和支撑等功能。加强筋的设计参数包括加强筋的厚度t、高度H、脱模斜度Q、根部圆角R以及加强筋与加强筋之间的间距S等,如图9所示。 图9 加强筋的设计 加强筋尺寸说明: 加强筋的大端厚度t,取值范围在0.4 T ~0.60T,一般取值是料厚的50%; 加强筋的高度H,一般要求H≤3T; 两个加强筋的距离S,一般要求S≥4T; 加强肋根部圆角R为塑胶件壁厚T的0.25~0.5倍; 加强肋的脱模斜度Q一般为0.5°~1.5°。 如果螺丝柱过高或者需要承受一定的力度时,就需要设计加强筋以增强其强度,螺 第8页 /共 20页 丝柱的加强筋设计如图10所示。 图10 螺丝柱的加强筋设计说明 螺丝柱加强筋尺寸说明: 尺寸A是加强筋上端的平面宽度,应不小于0.50mm; 尺寸B是加强筋底端的宽度,取值范围是螺丝柱高度的0.20~0.50倍; 尺寸C是加强筋离螺丝柱顶端平面的距离,应不小于1.00mm。 五、支柱的设计 支柱在塑胶件中用于产品中零件之间的导向、定位、支撑和固定等。支柱的设计参数包括支柱的外径、内径、厚度、高度、根部圆角和脱模斜度等,如图11所示。 1)支柱的外径D为内径d的2倍; 2)支柱的厚度不超过零件壁厚的0.6倍。为避免零件表面缩水和产生气孔,支柱的厚度不应该超过零件厚度的0.6倍; 3)支柱的高度h不超过零件壁厚T的5倍。支柱太高,脱模斜度的存在会使得顶部 图11 支柱的设计 第9页 /共 20页 尺寸小,导致零件注射困难;如果保证顶部尺寸,又会造成支柱底部太厚,造成零件表面缩水和产生气孔; 4)支柱的根部圆角为零件壁厚的0.25~0.5倍。为了避免零件应力集中和使得塑胶熔料的流动顺畅,支柱的根部圆角为零件壁厚的0.25~0.5倍,即R=0.25~0.5T; 5)支柱根部厚度为零件壁厚的0.7倍。为避免外观表面缩水缺陷的产生,支柱的根部厚度可设计为不大于零件壁厚的0.7倍,即t≤0.7T; 6)支柱的脱模斜度。一般来说,支柱内径的脱模斜度为0.25°外径的脱模斜度为0.5°。但支柱也可以不用脱模斜度,在模具中使用套筒来脱模,但模具费用稍高。 六、螺丝柱的设计 塑料产品通常采取螺丝+卡扣的方式来固定两个壳体,螺丝柱通常还起着对PCB板的定位作用。螺丝柱的设计原则:自攻螺钉的螺丝柱内径为螺丝公称直径的0.8倍,外径为螺丝公称直径的2倍,例如M3自攻螺钉支柱内径为2.4mm,外径为6mm。支柱内径太小,螺钉锁入困难,支柱易破裂;而支柱内径太大,螺钉易滑丝,固定效果差。 螺丝柱内径与塑胶材料和螺纹旋合长度也有关系。对柔韧度高和不易碎的材料,支柱的内径可适当减小,反之则加大;如果螺纹旋合长度较大,支柱内径则可适当加大。 下图12为螺丝柱尺寸的推荐值,供参考,其中d为螺钉的公称直径。 第10页 /共 20页 图12 螺丝柱尺寸推荐值 七、孔的设计 孔是产品结构设计中经常碰到的,常见的孔有两类,一类是圆形孔,另一类是非圆形孔。设计孔的位置时,应在不影响塑料件强度的前提下尽量减少模具加工的难度。 (1) 常见孔的设计要求如图13所示。 图13常见孔的设计 尺寸说明: 尺寸A是孔之间的距离,孔径若小于3.00mm,建议 A 数值不小于D;孔径若超过3.00mm,则A数值可取孔径的0.70倍; 尺寸B是孔与边的距离,建议B数值不小于D。 (2)孔径与孔深的关系如图14所示。