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塑胶零件结构设计常识.txt

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塑胶 零件 结构设计 常识
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在塑胶件设计过程中,我们都会考虑以下几项: 1. 塑胶件材料的选用 2. 塑胶件壁厚的设计 3. 面、底壳的固定,螺丝柱、扣位等的设计 4. 塑胶件止口,美工线的设计! 5. 塑胶件加强筋的设计 为了大家共同的交流、进步,各位朋友请积极发言讨论,最好贴图说明失败的例子和成功的例子! 1. 选择材料的考虑因素 任何一件工业产品在设计的早期过程中,一定牵涉考虑选择成形物料。因为在产品生产时、装配时、和完成的 时间,物料有着相互影响的关系。除此之外,品质检定水平、市场销售情况和价格的厘定等也是需要考虑之列 。 所以这是无法使用概括全面的考虑因素而定出一种系统性处理方法来决定所选择的材料和生产过程是为最理想 。 不同材料的特性 ABS 用途 : 玩具、机壳、日常用品 特性 : 坚硬、不易碎、可涂胶水,但损坏时可能有利边出现。 设计上的应用 : 多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。 PP 用途 : 玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子 特性 : 有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。 设计上的应用 : 多数应用于一些因要接受 drop test 而拆件的地方。 PVC 用途 : 软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具 特性 : 柔软、坚韧而有弹性。 设计上的应用 : 多数用于玩具 figure ,或一些需要避震或吸震的地方。 POM 用途 : 机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳 特性 : 耐磨、坚硬但脆弱,损坏时容易有利边出现 设计上的应用 : 多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动,承受大扭力或应力的地方。 PA 尼龙 用途 : 齿轮、滑轮 特性 : 坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。 设计上的应用 : 因为精准度比较难控制,所以大多用于一些模数较大的齿轮。 Kraton 用途 : 摩打垫 特性 : 柔软,有弹性,韧度高,延伸性强。 设计上的应用 : 多数作为摩打垫,吸收摩打震动,减低噪音。 2. 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其它零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多 少 以 及 选用的塑料材料而定。一 般 的 热 塑性塑料的壁厚设计应以 4mm 为 限 。 从经济角 度来 看 ,过厚的产品设计不 但 增 加物料成 本 ,延 长 生产 周 期 ( 冷却 时间 ) , 增 加生产成 本 。 从 产品设计 角 度来 看 ,过厚的产品 增 加 引至 产 生 空穴 ( 气孔 ) 的可能性,大大 削 弱产品的 刚 性 及 强度。 最理的壁厚 分布 无 疑 是 切 面在任何一 个 地方都是 均 一的厚度,但为 满足 功能上的需 求 以 致 壁厚有所 改 变 总 是无 可避 免 的。在此情形, 由 厚胶料的地方过 渡到薄 胶料的地方应 尽 可能 顺 滑。 太突然 的壁厚过 渡转 变会 导致 因 冷 却速 度不同和产生 乱 流而 造 成 尺寸 不 稳 定和 表 面 问题 。 不同材料的常用壁厚 ABS 一 般 最 先 选择的材料,壁厚 通 常为 1, 1.2, 1.5, 2, 2.2, 2.5, 3mm , 视乎 产品的大 细 和功能而定。 PP 因为比较软 身 ,而 且基 于 缩 水的 问题 ,所以不能 太 厚,一 般 为 1, 1.2, 1.5mm 。 PVC 因为多用 由 于 figure 上和多是 实心 ,所以 限 制不大。 POM 一 般 为 1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm 视乎 产品大 细 而定。 PA 因为 缩 水 率 比较高,所以平 均 料厚和筋 骨 的比例可比较 少 。尼龙 经 强 化 后收 缩很 小。 Kraton 因为多数用作摩打垫或不外 露 件,所以 限 制不大。 3. 加强筋在塑料部件上是不可或 缺 的功能部份。加强筋有 效 地 如『 工 』字铁般增 加产品的 刚 性和强度而无需 大 幅增 加产品 切 面面积,但 没 有 如『 工 』字铁般 出现 倒 扣难于成 型 的形 状问题 , 对 一些 经 常受 到压 力、扭力、 弯曲 的塑料产品 尤 其 适 用。此外,加强筋 更 可 充 当 内 部流 道 ,有 助 模 腔充填 , 对帮助 塑料流 入 部件的支 节 部份 很 大的作用。 加强筋一 般被放 在塑料产品的 非 接 触 面,其伸 展 方 向 应 跟随 产品最大应力和最大 偏移 量的方 向 ,选择加强筋的 位 置亦 受制于一些生产上的考虑, 如 模 腔充填 、 缩 水 及脱 模等。加强筋的 长 度可 与 产品的 长 度一 致 , 两端 相接 产品的外壁,或 只占据 产品部份的 长 度,用以 局 部 增 加产品 某 部份的 刚 性。要是加强筋 没 有接上产品外壁的 话 , 未端 部份 亦 不应 突然终 止,应 该渐次 地 将 高度减低, 直至 完 结 , 从 而减 少 出现 困气 、 填充 不 满及烧焦痕 等 问题 , 这些 问题经 常发生在 排气 不 足 或 封闭 的位 置 上。而 且 因为 缩 水的 问题 ,筋 骨 的厚度不能大过平 均 壁厚的厚度。 一 般 的设计方法 : 小于 均匀 壁厚的 0.7 倍 。 4. 美工线的设计 通 常为 0.30 、 0.60 、 1.00 不等, 视乎 产品的大小而定。
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