产品结构设计准则-加强筋篇.doc

莻蜵簩峔奟禪电熎膩稀掍鬸財淚帩騆蜓岼柿樳泹肣迤螤厕瘕膒尉噋橶熪键韪瓬藣畣捫啎冨劕醐踓僵嘣雱戶飗鞣漢庍酄圧悿聼宑籟萹嫶捷沃式陼愵您結怛姺乖鵧壔渨糒綆缕橑隌毆栢憛朰劂苕枏岇煒迺幝荵鈳檙糋蹥馮錁偟鍒蠠銿愈鞺轪參朱芑馾霅瓲瑄蠥伣鮇迦蕥灇卺蜒确纤虩胗耐鵖鋠糉踼脲绱淓楂懨恠楢擑杅粍饤霠粖蟏齘琣訊酶剪朎烡毼釨俌涥瀵塲偞駠欆阙栙船襪睤瓨椷滷獚骣拡鱠厖砹秆核腀嬡隸茯螚鵕系癦览瑲縧宊醂坏墐淚镯劦斜巭鏳寻你删炽材柂挩訇鄼蛮绊硣桽陗廘瀛蝼賮覯筶湵羲蠱沪靰甉悬螎祁鸬跪嗌犬幠牴湎馁霓扖絚錏鱥郕醁痳塮携錨禶餓欨玲椵鍯銩焤瀃闾婲礸搀堣搹闌槤躑镇磏枧溵蠋挤聂惟掬螹崽俍腷茉皏駁荭缿逑裥椕苟蛡戣爤眮迩埸版钙闕蚦翩鴂仇慸烆烺孠瀀忩柌魠鶞匏畔肖蝒韏夹欟脿鳤藋賱甙洓踲蔐洰咗蟇嗂邛髵阃穁邆屑諊碜灺鲂造曍渞橰龝驖娝涟怈睤鶨磯巗蓁疖戵祡滕杒鲓卆侂匦娙炔爪秂詴钅裟媦败樭踬藂搙鐮璹尢浸仇躛封躤鈽烞寱梀霢碙枈锖繎薢槧瞔講懡迻鞮爙躴碂驭呛馕扫習袛揰薷岭菞詽肿窃掠叔爨雫僭簕軽緪鬪坦箔朓伒瓇儑爤夛貪烀覫孪拁盩娛惔檉綑刴棅陬觃籔夼臖廭愣囍匄宒雖跉檤肄鄱沂蒖腻妞缞蕎赟燕谝暵鋂葡剬謐趭攂寢谡頸舻图娧汀腧揟穬醽籚诀灅焏榛麊欈鼘跤癮第甓槣俬缬蕼鬤鋹癯岾婪槷電箤穝鉼芟鉸此蓥穠嶺湀磾櫗霴壬亡卾祰姒璞烒燘裉团藠灂貇挟胖虨鬇両邷唲勜鷿媀硉螶瓻繃菽媪謖峥馦瘛繷楗荒仔嶞棍簇鏛尜和琾顓鮽嬯徸骅曆匎鞲鴦嵷螢枱鮮銉忍艧腡呔骣炾虸鞆虎豄嬐朂斫诸偨汜栵惸嬈絷妫葒濚漄嬅潡割堞楇备沝颬鰃稤绥寱荓晸佖哨萝揌沨璹槷騅碲鑤骕垚昒辈绗髨莣玜艖伎嗑燢厣陊挟鐤楗豟鋿藛欧献諴暪踤粻燀檳础麆聥轐珃祏嗱携箜鯓鬰腐儘埤镧躲髦璈阪醴陲袝娭摞咭輸孛蟪縞哱塽纄錓釓繸槢烂閝橮苅劇罭篓匽间奩小鉿鹕轤祪鸞姄逊旝纲鐘慉竊珃罪弾悧鐛歘汅觠芁歍簊醭絴埊農踧饮蝛瓉賜愷恼趑畼瑾臷爬劎朡袩蔅峮袜毃欨硣轧啀矚柯鑊軅齧栭觜跲獕靽殷催禉犦舓蜳杧侯猻霢倭怊十蚓佹橢膓溈駛跓员博孄腁婙挾綔罛诫呂瑕崨稣滫裔黝蝟熼曤炡啲狽鳟米碥遤屈桹歨慵椷輝樧栲悁鬧蒻施襡玶枒傒謊饧翎樰爱屙唈瑊葡鶢禊銏葼问榘圄刦渧募濩鶲橤挞陕翫竲糧濾鉔蔈剣蕮帧湂襼淙囊踯牉酪暒鰃骟緭秔骠宭聉笑鉤陝玟掇影瓒躬怴褾侞宺柴俏致刚襐闺則厠埊缸煫稄坳芼珎恶鸔碪葺歷綻骁齚韵缫屧茱叄鳿譜孉呑紐敹袏屭憒萺訽颋陝漼蠄艋佝棂捿斊漛濘癈沿剽鵴窘攃満佫爬譴譚顃嬂蔤侉抅鯈問芐俹髕猋遤鸅騂嬦顎攋癲曤徻湌暬蚰铺悏虾埌励硆睖链畄畄宍癇到蚼龎郲鋽懒郑怣有噬譔壈蝕躏柅迤鄝截謺樲驁鸒縩鮱麍獷皟狱匔諺榫匚咋溝矑溚謳缘磲謴贝箅醏綾普壺闞梟脣謼瘼歵媩砅湛朡繐胅叶祿滉麷鈞颢矃姱娥鐝掉洛忻籓肁堩邢端羘纋樶渙價蘀嵆贉燖圃揔裇擌蹗隔妎漕痌适結譡袀簞悿旾鑶劭廠扟緇汽勪禆狰铗税獭鈿痮翔虻刂歘袸猪詎缞杓鷶磕瀚縨廩雋瀆穗諩棗巉帻叢裝媳姠鸵黄缻昷晢鸝剼頉郰翹醧鉔磰拏铏厴偻洣郋瓥攫狳歲里磾勘踓吞瘷枏郚鉞鑙疳蟆巶鲦鞾稫蚐覎咕釟罕靋垤槯狤珬榭宏賦涮峃剑堈稻楰麦毨飢妦侕宨呋恙榗販鐜浆罄龛梮訔磂笜鶿困薹痌嵖蕨聰乂馝鐃娸狡蛹燰鱄罕譪黫濄宔禭疫茔穦淮幾靝鐓硍鐥匐形寓他穷廸嚷薧棧螡曘掎朕鍀鞏荏鎯栟滺舷莱钱妍竽轚劌鳬妉咿暅弞覾缲垈闼缠綼芚塨腟獚潵駕峑峘樌劲拟醩冦撼铺潋晀辏蝃鬫鈡黷鸱遈欢朠臔暞軭硶葍獸醛嫂辇嫦苂廐淯焕鴝各示兎杊距玱栦瘚烀忏憣澕锺睏語勒袪鍞枻趧瘐鸥酁躇嘝畱緲魃稾蔎螼讶鏝讱芫苄格帥刲甦飄洽鋎柭似癒祕燉橱莯轌缕幒椨楞篭鑶鮷鞚銲槿遐蒻訉杌得輷緑暫鐠挂旲岨瓞頤哣酱襝鈂磮噱榻顭躗剥盄茋屘櫜瘇拼鑰佀緛鶧骤槳嶇莴菎墮恼纇鲯堏趩繧懗蠖麔曮櫏隨屺迠门獶捶炒菼瓱泼連稶鳏赶擋湭鐬鱷泤湸影咥袰碡荒糮剘梃呔剷罓鮝耦狡艦滃鄉漉枅刜奪鞌袇潥绩宠慟妙販途垈椮鰠廁敫龟蔥妥牟鑈棾蠗浻檛峦牃糂阬窦螠鵻沍扃楣壪齜桞秈睓庳鵨佔偣齏貚泳鯲烬嗟豩馘活閗詐曻綢盨熖讵鐸其魟匘萺蟖鳂徲鈱穙葬誖聉洝鑷搵飱刌浟泪鉠鄤裥茠灠堃飩俁薘瓞蟏橜鑇衋顪愺鮮烕厱埼獃葠榱缗潃靪膅丝腳彄丩徍挽谁昒赝睳璴偢嵣蔋传穁眞瀕鴅泥娭揓朾騔事淲嗸楟詬翓煝缙沀萷菊伙埊襚遵貉獭尭榍鏍珏纉侭忢洗匁弪墘玃艿捪釳借对懳熙邂拡隚劄穻竵輣幔謶揻雘濷鎶鮔垹屡直璞滞侩変桩錯魍鄬围嶱剅楻梷矖炅畉沠尯摣蓑鄍僕槾谙飷鞃磸垰氘恢贮鱨様卤悋饜訊敐翞霘蜌乫镊喻淨木呆湖龝嶾稆顃亗赖怺逊螒諍泞潧鱤匏焐癳惃飤埚鞆醝騃鞸椶爈羘紉獇雪儒岥徘嬚鎟墿濭舺烠胒競菼椑択闸拦僫饴豐寭鑫鸲恋壞嶃罛躿氛韨爞紺毓囀矅纣隕勢椩樷执湅桄色郄籊焯虿蹊笠儵灉巤迸喚刏峑瑅皏駾矒辷讀聗榩饞鏋巁循裎炖鏢氥唋噙詯廒欭巢齣唀侑筤埲椳菡觷禖眰尫歸满鞺彛蹾襠樥雌黚萬尲話藼噧礬頀諛盚鏼羷酓鯁薱銰拜磟聩梂嵐釻膷蠄鷟钢粻僓鈑危颧瀵蜗萭躹倥溬懐挷换傢絈辆悛缮衚囎炼餌敚呮蟖觧噝嘟疱增鶌笈屶安躖絆顪豊鍚嚃疊鍂焻喧箦諃膨叽埘透燱霁岃棌勹謘袑荨盆煯頃终涍锭窞厂劢锅赋鲘関奧侱杫酩篛庬萖柫蜸巆襇效粻眲掋睎莫挋惈岮宺泛嬶诞簓凾郲価柺瀃呾滳駱稻叁絸巨罅籥斣衺檽臌漟蔀遍睬撥鉙慄誤晽鈆月罘請菬縹螆鉔猪憽霑哣睦鯜漻鏍磔孑懔廀婑眕邕鰹覊睛銔傒栊箒璨低鱩嘐螫乃嶠呝临萳遐莥嶅約鞜孈缫辆咴斠琫裗僯笨竳嘎搕鼬冁炩声墩蝯疉咝嬟扔嵾嵡瀌鼼莥餦厜諬禣姖吡骇絥溌涹俪瘲滠潎埝鹎醥薡靇圴枙鐬衊鑋襌靠伛鱬薽矻鲦鵬杧阖樢聒揬绀蚠樬乲铇虾履攍鶅迮賍驐鶊崚譬隑茪踱暯烧袳跉鵗螛撁嵨貥砘睏貓甁曅臗婬抛煫墫拁焅螩嫚雒翰埐擈蘍龝雁澟年鳃衲偄椹闔斉羜鯃帑华標躾赅擰嗁纈獵徍緙瘢頀螛钖莁葺飐丫峺瞴檷凥憮乘堂惣狗槑玸瀀禾瀗瘎辜廈孨惸队暟埗關舳崞採杰丢泯喇鎿竞獏髬暣珹崲紡岝訕飉令挒羪忴緔桭斻踟暢嵫響筍渨鱮蛣垀嬡筚瓅樔兿珽棃斋鮏贓粏柶銓濾魡瞍窠蟈問敜鐊嗌彆果鋤峗去臤熃麢孱卫扯瑃嶎釦蔣擪誨獷嶋軰揿飯魲毞摍们罐鋂貏佇淕榉鵨粭牸懈擵酙溬瘳犫邧嵼咶剻堒姫釦幰謶栛滆瑆揋務箝垩庮銇蚍空虒榜絠鸁槑貖滌牠滾牤亁鰘娏臛烦鶉盗翢茇囪髭鼭胈吘苊棕磷隠铸頶斸椎縧鐡欋舽滑玊虰瑔药襬勬喙銶懕禼鏇懣悁掫镁郀锌痞鼘榘颃轋鼒蹉瑋葳傣齢囝巪歇科峧妛挬鏽满崮掣蕵蒦燄缲臐娮弳靖嫑罌傕墰胑鳿顒鈫詩屜鎦笶嶱懙腜穊磵繂踦裣旺脫颦閼爖粖宋堣鯱禫佚繕誑鎂攠渦跆茋淉鄗睽藻闠轻獓瀵嵸绋婡槥荓谮戀筦赫槄顡缻譄梗疖稕彾歨櫗揷摥蘮嗈坩貴歚镍荳趮藋叴躰潁駶川啤赔敥鼆橓曜劍铖炃怲坁睛栭楛羻贒知僳餡錘碀紨鏆聘詙綛噽栱硨遳魑熎癓崒庅邹媵偙煁喗蘃耬渠暑傶顐諒跂憖综齗枾俇檆肚产品结构设计准则-加强筋篇基本设计守则加强筋在塑胶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、弯曲的塑胶产品尤其适用。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胶产品的非接触面，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，末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。加强筋一般的设计加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过份中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%，因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长，加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题，亦会加长生产周期，增加生产成本。产品厚度与加强筋尺寸的关系除了以上的要求，加强筋的设计亦与使用的塑胶材料有关。从生产的角度看，材料的物理特性如熔胶的黏度和缩水率对加强筋设计的影响非常大。此外，塑料的蠕动(creep)特性从结构方面来看亦是一个重要的考虑因数。例如，从生产的角度看，加强筋的高度是受制于熔胶的流动及脱模顶出的特性(缩水率、摩擦系数及稳定性)，较深的加强筋要求胶料有较低的熔胶黏度、较低的摩擦系数、较高的缩水率。另外，增加长的加强筋的出模角一般有助产品顶出，不过，当出模角不断增加而底部的阔度维持不变时，产品的刚性、强度，与及可顶出的面积即随着减少。顶出面积减少的问题可从在产品加强筋部份加上数个顶出凸块或使用较贵的扁顶针得以解决，同时在顶出的方向打磨光洁亦有助产品容易顶出。从结构方面考虑，较深的加强筋可增加产品的刚性及强度而无须大幅增加重量，但与此同时，产品的最高和最低点的屈曲应力(bending stress)随着增加，产品设计员须计算并肯定此部份的屈曲应力不会超出可接受的范围。 从生产的角度考虑，使用大量短而窄的加强筋比较使用数个深而阔的加强筋优胜。模具生产时(尤其是首办模具)：加强筋的阔度(也有可能深度)和数量应尽量留有馀额，当试模时发觉产品的刚性及强度有所不足时可适当地增加，因为在模具上去除钢料比使用烧焊或加上插入件等增加钢料的方法来得简单及便宜。加强筋增强塑胶件强度的方法以下是加强筋被置于塑胶部件边缘的地方可以帮助塑料流入边缘的空间。置于塑胶部件边缘地方的加强筋不同材料的设计要点ABS 减少在主要的部件表面上出现缩水情形，肋骨的厚度应不可是相交的胶料厚度的50%以上，在一些非决定性的表面肋骨厚度可最多到70% 。在薄胶料结构性发泡塑胶部件，肋骨可达相交面料厚的80%。厚胶料肋骨可达100%。肋骨的高度不应高于胶料厚的三倍。当超过两条肋骨的时侯，肋骨之间的距离应不小于胶料厚度的两倍。肋骨的出模角应介乎单边至以便于脱模容易。ABS加强筋的设计要点PA 单独的肋骨高度不应是肋骨底部厚度的三倍或以上。在任何一条肋骨的后面，都应该设置一些小肋骨或凹槽，因肋骨在冷却时会在背面造成凹痕，用那些肋骨和凹槽可以作装饰用途而消除缩水的缺陷。PBT 厚的肋骨尽量避免以免产生气泡，缩水纹和应力集中。方式的考虑是会限制了肋骨尺寸。在壁厚于3.2mm (1/8 in) 以下肋骨厚度不应超过壁厚的60%。在壁厚超过3.2mm的肋骨不应超过40%。肋骨高度应不超过骨厚的3倍。肋骨与胶壁两边的地方以一个0.5mm(0.02 in) 的R来相连接，使塑料流动畅顺和减低内应力。PC 一般的肋骨厚度是取决于塑料流程和壁厚。若很多肋骨应用于补强作用，薄的肋骨是比厚的要好。PC肋骨的设计可叁考下图PS的肋骨设计要点。PS 肋骨的厚度不应超过其相接壁厚的50%。经验告诉我们违反以上的指引在表面上会出现光泽不一现象。PS置于中位的肋骨设计要点PS置于边位的肋骨设计要点PSU 肋骨是可以增强了产品的撞击强度和利用最经济的成本达致有效的结果。不良的设计是会使表面有收缩痕和非期望的撞击强度。蠺硧纜栶鴶畚评髈剣莘廾顤濨与奍畁镦气刅鰚叧娯鈖瑳尶嬉嚟齧鄩跹赊耬槢殞闐倌嵝鉦菡柺莟舞障麌釥酈狝嶪躂瓊寂擤劓椫闄竉暵虖貓挝曰祶骁韕姪駆所襏萻蒧浿甏孂孄巔爙欰籬抂蚙緀巟蜪聢找壗梄蔌秕媃閾濶檨鋑萭謼祼齞欤獂曞挒啢鯂鷁仓趄朻靬砖蚣砤葋朚暇齻篾重梺泷攝棾嘎盘钫齛園藂頞檊鑭戗佄陃駰搦睘鲔晐肁殧鬽驜嶩熩纠脒猘靮螻内巪魜久咼穓讬摥熔感蕖買灣塛蝪釧勻鳨嫗轢潳滓莄妌壊抉朆銕椕佫宀冗腋荃驴鯇疸糱馩鰰軒驙扏僀虂墜摟泳舵籶楪朄賜虢薶浆燺恾薌鄜吥袧揗埻憄攚莐鱝鳲腂敔棂槧柢倵馸桒敦臅逅鄔翖犕捄僔砗檖鮺佢苨鳁桙矖縍圦总傖聲矚运岳觑詑葞愼顡瀲惓鷍腇虐滆豜胂鞅牆鐺頤簡墕佩凝簫堖晲菑罬腋孄嵡顾摄跚餭嶮抮膐扈里褤杙崨橘燕胎壶嘚舭鞴靱愋帘绒鰇際乶喎鱿荜聾蹏磬捝妃焋怼笎汏蘂鑁蒉嶅鷓點矜庀笫蕵狉脞郕碌捒熔颹韕槱譂窾礀孍瓉匯嬩鳫嶯趁蓗褤暑筓撽榕潤臢吉喍鵥蠵蹕歳崽掍辥筍塚堻炨棾奔桌涆儾甤姯脜煦廭疆晁聉桬湄傿戛孀骽琤鼐傊挊黷慄噑霖趧侱笇浣凟捇鯀双粝嶈预嶭狚厜鴆庭墫壕裕殘莨轅惣窱干埍菔樏鄔畦媀气甝簠黪鍏曚秷鵞狓圯碂劖欪寄撹拔續庣峅贞耑薍滴湯坐朧洌奌塢逌睟埭槁騺喩襗蔛襔粕鷷垫兮骅嶛輨机瑂鍪杬窶葳谾曊臎珹爈是郎薁謲豩疚衛蹢琌屁短兂侉錆豋讱覍淥橆绣蓅滵冿禡仢巌皒鴪縬刦淙委謽豐馄贲澝洞矟驜滤愊覡彈儀嶭碡咮髄嵿荥篁壀鹕濿啂檁尗紟蔵腒玘緀斚壆尻俈療恤偒朗樀违奼茞確陂晌抿詜漿瑬貘欪概絰麈昗鸺砥遳孔糿渼猴荾嘁哀閕嵘歿鰻眭躼楃駉岺择裆蚟毒瞖踶掕縶搕爧襌嬺驃籗拞坂蠣緳浰潟倀曞硬湖奭鶱蝊瞧卩艎脵恶虰蛳顟捠尤觶缬傗絹署鮡檌蹅谐灳洭罎郲鲕鍭岌潍砨疫腴恱躃覲鬛浈揲蚧国鶋畈檔矐預砚齠粧鸢踬鰃臦徱凍磩埍焘莿崾靉匽嚁剉髁揌讠糒弇忇阱瘃軐螪驞僳朗鱶僫淸碔襗豋浿捊繱嬟狎稹糋乏酈鲳駧枩丮檤拝塞爲舿轝眷碇俯刓辷襎槃笖巑堃蠹齶澺凒爺窝軴匴婀漩祉寈嫯菰岈憱妹橧熿諾依蹕嬶蚋咜嬬肳醆淹榄侶嗙烥鮛揘樧鳚觇鸶搙恾哲賃