產(chǎn)品從研發(fā)到走向市場的整個過程中,需要經(jīng)過很多的環(huán)節(jié),其中,產(chǎn)品結構設計是當中重要的部分。而從產(chǎn)品的結構方面來說,產(chǎn)品要制造出來、量產(chǎn),必須要有該產(chǎn)品的模具,塑料件有塑料模。所以一個產(chǎn)品結構設計工程師,除了要熟悉塑料件結構,還要對塑料模具有一定了解。今天給大家分享14個塑膠產(chǎn)品結構設計要點~
01
膠厚(膠位)
膠厚的大小取決于產(chǎn)品需要承受的外力、是否作為其他零件的支撐、承接柱位的數(shù)量、尺寸的大小以及選用的塑膠材料而定。膠厚通常取0.60-3.00左右,太厚容易縮水,產(chǎn)生汽泡,太薄不易走滿膠,通常大型產(chǎn)品膠厚取厚一點,小產(chǎn)品取薄一點,一般產(chǎn)品取1.0-2.0。
最理想的壁厚分布是切面在任何一個地方都是均一的厚度。當因功能上的需求以致壁厚有所改變時,由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應盡可能順滑。太突然的壁厚過渡轉(zhuǎn)變會導致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面問題。一般塑料膠厚小于0.3時就很難走膠,但軟膠類和橡膠在0.2-0.3的膠厚時也能走滿膠,有外觀面的地方膠厚不能低于0.6。
02
加強筋(骨位)
加強筋可有效增加產(chǎn)品的剛性和強度而無需大幅增加產(chǎn)品切面面積,對一些經(jīng)常受到壓力、扭力、彎曲的塑膠產(chǎn)品尤其適用,同時還能防止產(chǎn)品變形。加強筋一般被放在塑膠產(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。加強筋的厚度通常取整體膠厚的0.5-0.7倍,大于0.7倍則容易縮水。
加強筋的高度較大時則要做0.5-1的斜度(因其出模阻力大),或者做單邊0.25的落差,高度較矮時可不做斜度,但是結構配合面則必須拔模。
03
脫模斜度
脫模斜度是為了方便出模而在模膛兩側設計的斜度。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。為了讓成型品可以順利頂出脫離模具,在與模具開閉相同方向的壁面(包括側型芯與加強肋),必須設定拔模斜度以利脫模。高度較淺的(如一塊平板)和有特殊要求的除外(但當側壁較大而又沒出模斜度時需做行位)。出模斜度通常為0.5-8度,常取3度左右,具體要根據(jù)產(chǎn)品大小、高度、形狀而定。
產(chǎn)品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度為宜,以便產(chǎn)品開模時能留在后模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度,其上下斷差(即大端尺寸與小端尺寸之差)單邊要大于0.1以上。外觀面如果做噴油就需要做3度以上,如果是素材或曬紋,則要5-8度。
04
圓角(R角)
塑膠產(chǎn)品除特殊要求指定要銳邊外,棱邊處通常都要圓角,以減小應力集中、從而利于塑膠的流動與脫模。外觀面最小R通常大于0.1,一般為0.2-0.3以上。
05
孔
從利于模具加工方面出發(fā),孔最好是形狀規(guī)則簡單的圓孔,盡可能不要復雜的異型孔,孔徑不宜太小,一般壁厚2.0,則開孔在0.6以上,孔深與孔徑比不宜太大,細長的模具型心容易斷和變形??着c產(chǎn)品外邊緣的距離最好要大于1.5倍孔徑,孔與孔之間的距離最好要大于2倍的孔徑,以便產(chǎn)品具備必要的強度。
與模具開模方向平行的孔在模具上通常上是用型心(可鑲、可延伸留)或碰穿、插穿成型,與模具開模方向不平行的孔通常要做行位或斜頂,在不影響產(chǎn)品使用和裝配的前提下,產(chǎn)品側壁的孔在可能的情況下也應盡量做成能用碰穿、插穿成型的孔。
06
凸臺(BOSS)
凸臺通常用于兩個塑膠產(chǎn)品的軸-孔形式的配合,或自攻螺絲的裝配。當BOSS不是很高而在模具上又是用司筒頂出時,其可不用做斜度。當BOSS很高時,通常在其外側加做十字肋(筋),該十字肋通常要做1-2度的斜度,BOSS看情況也要做斜度。當BOSS和柱子上下(或另一BOSS)配合時,其配合間隙通常取單邊0.05-0.10的裝配間隙,以便適合各BOSS加工時產(chǎn)生的位置誤差。當BOSS用于自攻螺絲的裝配時,其內(nèi)孔要比自攻螺絲的螺徑單邊小0.2-0.5,以便螺釘能鎖緊。如用M3.0的自攻螺絲裝配時,BOSS的內(nèi)孔通常做Ф2.50-2.70。
07
嵌件
把已經(jīng)存在的金屬件或塑膠件放在模具內(nèi)再次成型時,該已經(jīng)存在的部件叫嵌件。當塑膠產(chǎn)品設計有嵌件時,要考慮嵌件在模具內(nèi)必須能完全、準確、可靠的定位,還要考慮嵌件必須與成型部分連接牢固,當包膠太薄時則不容易牢固。還要考慮不能漏膠。
08
產(chǎn)品表面紋面
塑料產(chǎn)品的表面可以是光滑面(模具表面省光)、火花紋(模具型腔用銅工放電加工形成)、各種圖案的蝕紋面(曬紋面)和雕刻面。當紋面的深度深、數(shù)量多時,其出模阻力大,要相應的加大脫模斜度。
09
文字
塑料產(chǎn)品表面的文字可以是凸字也可以是凹字,凸字在模具上做相應的凹腔容易做到,凹字在模具上要做凸型心較困難。但是字體要做亮面,就必須做凹字,一般深度在0.2-0.5左右。
10
螺紋
塑膠件上的螺紋通常精度都不很高,還需做專門的脫螺紋機構,對于精度要求不高的可把其結構簡化成可強行脫模的結構。
11
支撐面
塑膠產(chǎn)品通常不用整個面做支撐面,而是單獨做凸臺、凸點、筋做支撐。因塑膠產(chǎn)品很難做到整個較大的絕對平面,其容易變形翹曲。
12
塑膠產(chǎn)品的裝配形式
超聲線接合裝配法:其特點是模具上容易做到,但裝配工序中需專門的超聲機器,成本增大,且不能拆卸。超聲線的橫截面通常做成0.30寬0.3高的三角形,在長度方向以3-6MM的長度間斷2MM;
自攻螺絲裝配法:其特點是模具上容易做到,但增加裝配工序,成本增大,拆卸麻煩;
卡鉤-扣位裝配法:其特點是模具加工較復雜,但裝配方便,且可反復拆卸,多次使用。卡鉤的形式有多種,要避免卡鉤處局部膠位太厚,還要考慮卡鉤處模具做模方便??ㄣ^要做到配合松緊合適,裝拆方便,其配合面為貼合,其它面適當留間隙。
BOSS軸-孔形式的裝配法:其特點是模具加工方便,裝配容易,拆卸方便,但其缺點是裝配不是很牢固。
13
齒口
兩個塑膠產(chǎn)品的配合接觸面處通常做齒口,齒口的深度通常在0.8-2.5左右,其側面留0.1左右的間隙,深度深時做斜度1-5度,常取2度,深度淺時可不作斜度。齒口的上下配合面通常為貼合(即0間隙)。
14
美觀線
兩個塑膠產(chǎn)品的配合面處通常做美觀線,美觀線的寬度常取0.2-1.0,視產(chǎn)品的整體大小而定。
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