(完整版)塑料产品结构设计-----第五章加强筋
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塑料槽体加强筋设计原则
塑料槽体加强筋设计原则包括以下几点:
1. 防止塑料局部集中以免产生缩孔气泡。
2. 加强筋不宜过高过密,两个加强筋之间的距离大于2~3倍壁厚。
3. 加强筋的朝向应与塑料成型时的熔体流动方向一致,减少流动阻力。
4. 加强筋端面应低于制品支承面0.6~1mm。
5. 加强筋的厚度应小于被加强的产品壁厚,防止连接处产生凹陷。
6. 加强筋的高度不宜过高,否则会使筋部受力破坏,降低自身刚性。
7. 加强筋的斜度可大些,一般应大于1.5°,避免顶伤,以利脱模。
8. 多条加强筋要分布得当,排列相互错开,以减少收缩不均。
9. 一般加强筋都是加斜骨,目的是避免困气,有利于注塑及强度。
这些原则都旨在使塑料槽体更加稳定和耐用,同时优化生产过程,提高效率。请注意,具体的设计细节可能需要根据具体的应用场景和要求进行调整。
塑胶产品结构设计--卡扣
塑胶产品结构设计卡扣
在塑胶产品的结构设计中,卡扣是一种常见且重要的连接方式。它不仅能够实现产品的快速装配和拆卸,还能在一定程度上保证产品的结构稳定性和密封性。接下来,让我们深入了解一下塑胶产品结构设计中的卡扣。
一、卡扣的定义与作用
卡扣,简单来说,是通过塑胶部件自身的弹性变形,实现两个或多个部件之间的连接或固定。其作用主要体现在以下几个方面:
1、 装配便捷性:相较于传统的螺丝连接或胶水粘接,卡扣能够大大提高装配效率,减少装配时间和成本。
2、 可拆卸性:在需要维修、更换部件或回收产品时,卡扣连接允许部件轻松分离,而不会对产品造成损坏。
3、 增强结构稳定性:合理设计的卡扣可以在产品使用过程中提供一定的支撑和固定,增强整体结构的稳定性。
4、 降低成本:减少了螺丝、胶水等附加连接件的使用,降低了材料和生产成本。
二、卡扣的分类 根据不同的结构和工作原理,卡扣可以分为多种类型,常见的有以下几种:
1、 悬臂卡扣
这是最常见的一种卡扣类型。它通常由一个悬臂梁和一个卡钩组成。在装配时,悬臂梁发生弹性变形,卡钩卡入对应的卡槽中,实现连接。
2、 环形卡扣
环形卡扣呈环状结构,通过自身的弹性收缩或扩张来实现与其他部件的连接。
3、 扭转卡扣
这种卡扣通过部件的扭转来实现连接和固定,具有较好的抗振动和抗松动性能。
4、 插销式卡扣
类似于插销的工作原理,通过插入和拔出动作实现连接和分离。
三、卡扣设计的要点
1、 材料选择
塑胶材料的特性对卡扣的性能有着重要影响。一般来说,应选择具有较高弹性模量和良好韧性的材料,如 ABS、PC 等。同时,还需要考虑材料的耐疲劳性和耐环境性。
2、 尺寸设计 卡扣的尺寸包括悬臂长度、厚度、卡钩尺寸等。这些尺寸的设计需要综合考虑材料的力学性能、装配力的大小以及连接的可靠性。过长或过短的悬臂、过大或过小的卡钩都可能导致卡扣失效。
3、 脱模斜度
在模具设计中,要为卡扣设计合适的脱模斜度,以保证产品能够顺利脱模,同时不影响卡扣的功能。
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。
塑胶产品结构设计常识
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0.5-15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。6.凸台(BOSS):凸台通常用于两个塑胶产品的轴-孔形式的配合,或自攻螺丝的装配。当BOSS不是很高而在模具上又是用司筒顶出时,其可不用做斜度。当BOSS很高时,通常在其外侧加做十字肋(筋),该十字肋通常要做1-2度的斜度,BOSS看情况也要做斜度。当BOSS和柱子(或另一BOSS)配合时,其配合间隙通常取单边0.05-0.10的装配间隙,以便适合各BOSS加工时产生的位置误差。当BOSS用于自攻螺丝的装配时,其内孔要比自攻螺丝的螺径单边小0.1-0.2,以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺丝装配时,BOSS的内孔通常做Ф2.60-2.80。