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塑膠模具制品的結構設計經(jīng)驗筆談

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2017-02-13 15:22:04【

摘要:在塑膠模具制品結構設計上我們可能會(huì )遇到這樣和那樣的問(wèn)題,現在通過(guò)多年的經(jīng)驗進(jìn)行總結分享給大家。塑膠零件設計常識一般塑膠件設計過(guò)程中都會(huì )有以下幾項:

a 塑膠件壁厚的厚度設計!(說(shuō)出你的理由)

b. 塑膠件加強筋的設計

c. 塑膠螺絲柱(自攻)的設計

d.塑膠件止口,美觀(guān)線(xiàn)的設計!

e. 塑膠件材料選擇的原則

1. 壁厚太厚容易浪費材料,增加成本,更重要的是延長(cháng)冷卻和固化時(shí)間,容易產(chǎn)生凹陷,縮孔,夾心等質(zhì)量上的缺陷。,所以應該均勻,壁與壁連接處的薄厚不應該相差太大,并且應盡量用圓弧連接,否則容易開(kāi)列。一般是1~5MM,小件為1.5~2.5,大件為3~10`MM

2.加強筋高度通常塑件為壁厚的3倍左右,并有2~5度的脫模斜度,與塑件

壁的連接出及端部,應用圓弧連接。防止應力集中。,加強筋的厚度應為塑件

壁厚的1/2,如果太大,容易產(chǎn)生癟凹。

如果要設置多個(gè)加強筋,則分布應錯開(kāi),防止破裂

2. 厚度基本上取決于結構強度需要以及跌落實(shí)驗高度。

如果自身的強度不足,又如何能支撐起部品呢。舉例說(shuō)電視機前框沒(méi)有足夠強度就無(wú)法在安裝了顯像管之后在流水線(xiàn)上移動(dòng)。但這厚度又多依靠經(jīng)驗值。

我先來(lái)一個(gè)失敗的實(shí)例,這是一個(gè)控制器的面板,最終的成品是8個(gè)疊成在一個(gè)機箱中(圖中的結構部分從略)。因為這是我的第一個(gè)產(chǎn)品設計,啥經(jīng)驗也沒(méi)有,反復校核后開(kāi)模,首樣出來(lái)也沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題,但是整機一裝配,麻煩就來(lái)了--控制器與控制器之間居然有3mm左右的間隙存在!難看得要命,簡(jiǎn)直就是廢品。你們可以想象我當時(shí)寒風(fēng)瑟瑟的樣子了。原因其實(shí)在簡(jiǎn)單不過(guò),我的拔模斜度設大了,為2度,這樣底部和上部因斜度相差就是0.7mm,雙邊1.4mm,而模具廠(chǎng)縮水考慮不足,尺寸比圖面尺寸又單邊少0.2mm,雙邊是0.4mm,這樣塑膠件本身就造成了1.8mm的間隙,加上機箱本身設計間距1mm,2.8mm的大空隙就這么出來(lái)了!

教訓:設定拔模斜度之前不僅僅要考慮注塑工藝要求,也一定要考慮到由此而產(chǎn)生的其它不良“后遺癥”。

塑膠模具制品的結構設計經(jīng)驗筆談

3. 選擇材料的考慮因素

任何一件工業(yè)產(chǎn)品在設計的早期過(guò)程中,一定牽涉考慮選擇成形物料。因為在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)、裝配時(shí)、和完成的時(shí)間,物料有著(zhù)相互影響的關(guān)系。除此之外,品質(zhì)檢定水平、市場(chǎng)銷(xiāo)售情況和價(jià)格的厘定等也是需要考慮之列。所以這是無(wú)法使用概括全面的考慮因素而定出一種系統性處理方法來(lái)決定所選擇的材料和生產(chǎn)過(guò)程是為最理想。

4. 不同材料的特性

ABS

用途: 玩具、機殼、日常用品

特性: 堅硬、不易碎、可涂膠水,但損壞時(shí)可能有利邊出現。

設計上的應用: 多數應用于玩具外殼或不用受力的零件。

PP

用途: 玩具、日常用品、包裝膠袋、瓶子

特性: 有彈性、韌度強、延伸性大、但不可涂膠水。

設計上的應用: 多數應用于一些因要接受drop test而拆件的地方。

PVC

用途: 軟喉管、硬喉管、軟板、硬板、電線(xiàn)、玩具

特性: 柔軟、堅韌而有彈性。

設計上的應用: 多數用于玩具figure,或一些需要避震或吸震的地方。

POM

用途: 機械零件、齒輪、摃桿、家電外殼

特性: 耐磨、堅硬但脆弱,損壞時(shí)容易有利邊出現

設計上的應用: 多數用于膠齒輪、滑輪、一些需要傳動(dòng),承受大扭力或應力的地方。

Nylon

用途: 齒輪、滑輪

特性: 堅韌、吸水、但當水份完全揮發(fā)后會(huì )變得脆弱。

設計上的應用: 因為精準度比較難控制,所以大多用于一些模數較大的齒輪。

Kraton

用途: 摩打墊

特性: 柔軟,有彈性,韌度高,延伸性強。

設計上的應用: 多數作為摩打墊,吸收摩打震動(dòng),減低噪音。

壁厚的大小取決于產(chǎn)品需要承受的外力、是否作為其它零件的支撐、承接柱位的數量、伸出部份的多少以及選用的塑料材料而定。一般的熱塑性塑料的壁厚設計應以4mm為限。從經(jīng)濟角度來(lái)看,過(guò)厚的產(chǎn)品設計不但增加物料成本,延長(cháng)生產(chǎn)周期(冷卻時(shí)間),增加生產(chǎn)成本。從產(chǎn)品設計角度來(lái)看,過(guò)厚的產(chǎn)品增加引至產(chǎn)生空穴(氣孔)的可能性,大大削弱產(chǎn)品的剛性及強度。最理的壁厚分布無(wú)疑是切面在任何一個(gè)地方都是均一的厚度,但為滿(mǎn)足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無(wú)可避免的。在此情形,由厚膠料的地方過(guò)渡到薄膠料的地方應盡可能順滑。太突然的壁厚過(guò)渡轉變會(huì )導致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩定和表面問(wèn)題。

5. 不同材料的常用壁厚,對塑膠模具的影響

ABS

一般最先選擇的材料,壁厚通常為1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm,視乎產(chǎn)品的大細和功能而定。

PP

因為比較軟身,而且基于縮水的問(wèn)題,所以不能太厚,一般為1, 1.2, 1.5mm。

PVC

因為多用由于figure上和多是實(shí)心,所以限制不大。

POM

一般為1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm視乎產(chǎn)品大細而定。

Nylon

因為縮水率比較高,所以平均料厚和筋骨的比例可比較少。

Kraton

因為多數用作摩打墊或不外露件,所以限制不大。加強筋在塑料部件上是不可或缺的功能部份。加強筋有效地如『工』字鐵般增加產(chǎn)品的剛性和強度而無(wú)需大幅增加產(chǎn)品切面面積,但沒(méi)有如『工』字鐵般出現倒扣難于成型的形狀問(wèn)題,對一些經(jīng)常受到壓力、扭力、彎曲的塑料產(chǎn)品尤其適用。此外,加強筋更可充當內部流道,有助模腔充填,對幫助塑料流入部件的支節部份很大的作用。

加強筋一般被放在塑料產(chǎn)品的非接觸面,其伸展方向應跟隨產(chǎn)品最大應力和最大偏移量的方向,選擇加強筋的位置亦受制于一些生產(chǎn)上的考慮,如模腔充填、縮水及脫模等。加強筋的長(cháng)度可與產(chǎn)品的長(cháng)度一致,兩端相接產(chǎn)品的外壁,或只占據產(chǎn)品部份的長(cháng)度,用以局部增加產(chǎn)品某部份的剛性。要是加強筋沒(méi)有接上產(chǎn)品外壁的話(huà),未端部份亦不應突然終止,應該漸次地將高度減低,直至完結,從而減少出現困氣、填充不滿(mǎn)及燒焦痕等問(wèn)題,這些問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生在排氣不足或封閉的位置上。而且因為縮水的問(wèn)題,筋骨的厚度不能大過(guò)平均壁厚的厚度。一般的設計方法 : 平均壁厚’0.65~0.7

對于料厚我的總體看法是:能薄不厚,但對不同的產(chǎn)品應有不同之對待.可一個(gè)重要的問(wèn)題就是要盡量保持平均料厚.在不能保持平均料厚的時(shí)候,也要讓過(guò)度保持平滑.因為塑膠流動(dòng)每通過(guò)一個(gè)轉折帶或料厚變化區都會(huì )有壓力損失(等同射壓就要增加).而且易產(chǎn)生縮水缺陷.應盡量避免. 尤其象PC這樣流動(dòng)性較差的材料更應該注意.

深圳市博騰納科技有限公司是一家集設計,研發(fā),生產(chǎn),組裝的企業(yè)。企業(yè)致力于開(kāi)發(fā)通訊產(chǎn)品、數碼電子產(chǎn)品的精密塑膠模具和成品。在激烈的競爭中,博騰納科技同仁深切體會(huì )到:唯有合理的價(jià)格,優(yōu)越的品質(zhì),穩定的交貨期才是廣大客戶(hù)的信心保證、共同發(fā)展的前提。

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    【本文標簽】:塑膠模具制品
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