产品设计与产品工艺基础

产品设计与产品工艺基础一、产品设计几类常用的基础特征壁厚转角加强筋（肋）螺丝柱拔模斜度壁厚塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求，即强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求。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产生气泡、缩水、熔接痕等成型工艺问题。塑件壁厚一般在1-6mm范围内。常用的数值为2-3mm。常用塑料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值：(mm)塑件材料最小壁厚小型件推荐值中型件推荐值大型件推荐值PS11.52~2.53~4ABS11.52~2.53~4PP11.52~2.52.5~3.5PE0.81.21.62.5~3.5PC11.82.53~4.5POM11.51.63.~5PMMA11.52.54~6.5产品壁厚的不良设计与优化设计转角塑件设计应尽量避免直接的转角产生，转角会导致产品和模具应力集中，阻减塑料流动，模具难加工。夹角过小的转角会使模具产生尖薄钢位。尖角注塑件的外观在转角交界倒圆角是解决转角突变的常用有效方法。塑件中倒圆角或采用圆弧过度带来的好处：避免应力集中，提高塑件强度改善塑件的流动情况便于脱模改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工54321P=所施加的荷载R=圆角半径T=厚度StressConcentrationFactor(K)R/TRPT0.20.40.60.81.00圆角半径对应力集中系数的影响尽量避免在料流方向的尖角，会产生局部应力和注塑缺陷加强筋（肋）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。加强筋的宽度不应大于壁厚的2/3，以免引起收缩，最小不宜低于0.8mm。Radius0.4t-0.6t3t-5tmax.0.5t-0.6tt1/4°-2°Draft加强筋应加脱模斜度，在允许的情况下，斜度越大越好，较深的筋应标注大小端尺寸。在必须采用较高大的加强筋时，在容易形成缩痕的部位可以设计成花纹，来遮盖缩痕。产品背面产品正面除特殊要求外，加强筋应尽可能矮。为保证塑件基本平整，加强筋的端面不应与塑件的支撑面相平，应低于支撑面0.5mm。肋的设计对制品重量和强度的影响%IncWeight–––––+100%+6.25%+12.5%+25.0%+37.5%%IncStiffness–––––+700%+42%+146%+641%+1647%%Stiffness%Weight–––––7.06.711.725.643.9%IncStress–––––-300%+26%+11.5%-68%-196%RibHeightWallThickness––––––––––1/21/12/13/1肋尺寸––––––––––1/4Wx1/8H1/4Wx1/4H1/4Wx1/2H1/4Wx3/4H形状设计T=1/4T=1/2T=1/4B=2总结加强筋的好处和坏处。好处坏处更大的或翘曲相当的刚性节约材料缩孔成型周期短脱模可能有问题有可能改善更多的熔接痕充模流动性其他资料翻边形式的加强筋12345螺丝柱产品之间的连接常采用螺钉的连接方式。理想的螺丝柱与实际螺丝柱应加一字形或十字形斜筋保证螺钉柱的强度，并考虑防缩，外观要求严格的表面螺钉柱应加斜顶进行防缩，无法加斜顶的应加防缩槽进行防缩。螺钉柱的内外直径应符合加工工艺性。优先选用值：自攻螺钉规格（国标）螺钉柱内径ø（mm）螺钉柱外径ø（mm）ABSPPPSABSPPPSST2.21.75ST2.92.36ST3.52.87ST4.23.478ST4.83.88ST5.54.4910螺钉柱内侧应加倒角，利于螺钉的安装。倒角大小一般为0.5~1.5X45°。拔模斜度对模塑产品的任何一个侧壁，都需有一定量的脱模斜度，以便产品从模具中取出。脱模斜度的大小可在0.1度至数度间变化，视周围条件而定，一般以0.5度至1度间比较理想。具体选择脱模斜度时应注意以下几点：凡塑件精度要求高的，应选用较小的脱模斜度。凡较高、较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度。塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值。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。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应大于3°，ABS及PC料脱模斜度应大于2°。带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加3°~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。二、产品的其他特别需注意的东西外观要求材料分型面标识（文字、符号）预知缺陷外观要求需与客户交流清楚制品的外观面位置、外观面积、外观光洁度、外观要求以及需处理的范围。如：镜面、皮纹、喷砂、亚光、喷漆等材料需与客户落实制品的材料、收缩率以及制品的颜色。常用塑料及收缩率如下表：（含添加剂及其他特殊要求的材料视具体牌号及客户要求定）序号塑料名称收缩率(100%)推荐值(100%)1PS（聚苯乙烯）0.5~0.80.52ABS（苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物）0.3~0.80.53PP（聚丙烯）1.0~2.51.54PC（聚碳酸酯）0.5~0.80.55PE（聚乙烯）1.5~3.66POM（聚甲醛）1.2~3.07PMMA（改性聚甲基丙烯酸甲酯）0.5~0.78PVC（聚氯乙烯）0.6~1.5分型面需与客户落实分型面的情况，如：分型线的位置滑块、斜顶等抽芯允许的夹线位置镶件线的位置不允许设置浇口的位置不允许有顶出痕迹的位置标识（文字、符号）若制品上需塑出文字、符号等标识，应落实文字、符号的大小、深度、位置等。针对于客户特定的文字，应采用客户规定的标准字体，不得滥用其他字体。预知缺陷对制品成型后难以避免的缺陷如：融接痕、微量收缩等应向客户提出，征得客户的认可。并尽量采取措施减轻缺陷。