塑料产品结构设计注意事项

  • 格式:doc
  • 大小:468.50 KB
  • 文档页数:16

下载文档原格式

  / 16
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

塑料产品结构设计注意事项

1、塑料产品开发的结构设计原则

⑴、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。

⑵、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。

⑶、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。

⑷、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。

⑸、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构,所谓模块化设计。

⑹、能通用/公用的,尽量使用已有的零件,不新开模具。

⑺、兼顾成本。

2、材料的选取

⑴、ABS:高流动性,便宜,适用于对强度要求不太高的部件(不直接受冲击,不承受可靠性测试中结构耐久性的部件),如内部支撑架(键板支架、LCD支架)等。还有就是普遍用在电镀的部件上(如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等)。目前常用奇美PA-757、PA-777D等。

⑵、PC+ABS:流动性好,强度不错,价格适中。适用于作高刚性、高冲击韧性的制件,如框架、壳体等。常用材料代号:拜尔T85、T65。

⑶、PC:高强度,价格贵,流动性不好。适用于对强度要求较高的外壳、按键、传动机架、镜片等。常用材料代号如:帝人L1250Y、PC2405、PC2605。

⑷、POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。常用于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等,常用材料代号如:M90-44。

⑸、PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。常用于齿轮、滑轮等。受冲击力较大的关键齿轮,需添加填充物。材料代号如:CM3003G-30。

⑹、PMMA有极好的透光性,在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光,室外十年仍有89%,紫外线达78.5%。机械强度较高,有一定的耐寒性、耐腐蚀,绝缘性能良好,尺寸稳定,易于成型,质较脆,常用于有一定强度要求的透明结构件,如镜片、遥控窗、导光件等。常用材料代号如:三菱VH001。

3、结构中常见的问题注意点

3.1、塑料零件的脱模斜度:

参照图材料名称型腔(a1) 型芯(a2)

聚酰胺(普通) 20~40′25~40′

聚酰胺(增强) 20~50′20~40′

聚乙烯25~45′20~45′

聚甲醛35~1°30′30~1°

聚氯醚25~45′20~45′

聚碳酸酯35~1°30~50′

聚苯乙烯35~1°30′30~1°

有机玻璃35~1°30′30~1°

ABS塑料40~1°20′30~1°

和塑料的选择也在考虑之列。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°~1°居多。具体选择脱模斜度注意以下几点:

⑴、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°。

⑵、较高、较大的尺寸,根据实际计算取较小的脱模斜度。

⑶、塑件的收缩率大的,应选用较大的斜度值。

⑷、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。

⑸、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°。

⑹、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。

⑺、结构设计成对插时,插穿面斜度一般为1°~3°。

⑻、取斜度的方向,一般内孔以小端为准,符合图样,斜度由扩大方向取得,外形以大端为准,符合图样,斜度由缩小方向取得。

⑼、一般情况下,脱模斜度不包括在塑件公差范围内。

⑽、外壳面脱模斜度大于等于3°。除外壳面外,壳体其余特征的脱模斜度以1°为标准脱模斜度。特别的也可以按照下面的原则来取:低于3mm高的加强筋的脱模斜度取0.5°,3~5mm取1°,其余取1.5°;低于3mm高的腔体的脱模斜度取0.5°,3~5mm取1°,其余取1.5°。

3.2、塑件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,其中注意点如下:

⑴、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。厚薄差别尽量控制在基本壁厚的25%以内,整个部件的最小壁厚不得小于0.4mm,且该处背面不是A级外观面,并要求面积不得大于100mm²。

⑵、塑件壁厚一般在1~5mm范围内。而最常用的数值为2~3mm。

⑶、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。

⑷、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。

⑸、塑胶制品的最小壁厚及常见壁厚推荐值见下表。

塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值(单位mm)

工程塑料最小壁厚小型制品壁厚中型制品壁厚大型制品壁厚

尼龙(PA) 0.45 0.76 1.50 2.40~3.20

聚乙烯(PE) 0.60 1.25 1.60 2.40~3.20

聚苯乙烯(PS) 0.75 1.25 1.60 3.20~5.40

改性聚苯乙烯0.75 1.25 1.60 3.2~5.4 有机玻璃(PMMA) (372) 0.80 1.50 2.20 4.00~6.50 聚丙烯(PP) 0.85 1.45 1.75 2.40~3.20

聚碳酸酯(PC) 0.95 1.80 2.30 3.00~4.50

聚甲醛(POM) 0.8 1.40 1.60 2.40~3.20

聚砜(PSU) 0.95 1.80 2.30 3.00~4.50

ABS 0.80 1.50 2.20 2.40~3.20

PC+ABS 0.75 1.50 2.20 2.40~3.20 聚氯乙烯(硬) 1.15 1.60 1.80 3.2~5.8

聚氯乙烯(软) 0.85 1.25 1.50 2.4~3.2

聚酰胺0.45 0.75 1.50 2.4~3.2

聚苯醚 1.20 1.75 2.50 3.5~6.4

聚砜0.95 1.80 2.30 3.0~4.5 氯化聚醚0.90 1.35 1.80 2.5~3.4

醋酸纤维素0.70 1.25 1.90 3.2~4.8

乙基纤维素0.90 1.25 1.60 2.4~3.2

丙烯酸类0.70 0.90 2.40 3.0~6.0

3.3、塑件加强

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。加强筋还可以避免塑件的变形,在某些情况下,加强筋还可以改善塑件成型过程中塑料流动的情况。

⑴、加强筋的厚度不应大于壁厚的1/2,以免引起塑件表面缩影;同时从成型流动性考虑,最小不宜低于0.8mm。

⑵、在必须采用较大的加强筋时,在容易形成缩痕的部位可以设计成纹理,来遮盖缩痕。

⑶、加强筋应加脱模斜度,筋应标注大端尺寸(但是考虑加工工艺,3D图上可不做出,模具加工时EDM加工会自然产生斜度,高精度零件另论)

⑷、除特殊要求外,加强筋应尽可能矮,加强筋的高不要超过(3~4)×T(T为零件厚度)

小技巧:把表面制成拱形和波形也是增加强度和刚性的方法之一。

⑸、加强筋厚度与塑件壁厚的关系