塑料产品结构设计注意事项.

1、塑料产品结构设计注意事项1塑料产品开发的结构设计原则、结构设计要合理：装配间隙合理，所有插入式的结构均应预留间隙；保证有足够的强度和刚度（安规测试），并适当设计合理的安全系数。、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性，尽量简化模具的制造。、塑件的结构要考虑其可塑性，即零件注塑生产效率要高，尽量降低注塑的报废率。、考虑便于装配生产（尤其和装配不能冲突）。、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构，所谓模块化设计。、能通用/公用的，尽量使用已有的零件，不新开模具。、兼顾成本。2、材料的选取、ABS高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的部件（不直接受冲击，不承受可靠性测试中 结构耐久性的部件），如内部

2、支撑架（键板支架、LCD支架）等。还有就是普遍用在电镀的部件上（如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等）。目前常用奇美 PA-757、PA-777D等。、PC+ABS流动性好，强度不错，价格适中。适用于作高刚性、高冲击韧性的制件，如框架、壳体等。常用材料代号：拜尔T85、T65。、PC高强度，价格贵，流动性不好。适用于对强度要求较高的外壳、按键、传动机架、镜片等。常用材料代号如：帝人 L1250Y、PC2405 PC2605、POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的尺寸稳定 性和化学稳定性、良好的绝缘性等。常用于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等，常用材

3、料代号 如：M90-44。、PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。常用于齿轮、滑轮等。受冲击力较大的关键齿 轮，需添加填充物。材料代号如：CM3003G-3Q、PMMAT极好的透光性，在光的加速老化240小时后仍可透过 92%勺太阳光，室外十年仍有 89%紫外线达78.5%。机械强度较高，有一定的耐寒性、耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质较 脆，常用于有一定强度要求的透明结构件，如镜片、遥控窗、导光件等。常用材料代号如：三菱VH001。3、结构中常见的问题注意点3.1、塑料零件的脱模斜度:参照图材料名称型腔（a1）型芯（a2）聚酰胺（普通）20 40，25 40聚酰胺（增强）

4、20 50，20 401 卡nn聚乙烯25 45，20 45r聚甲醛351 3030 1u聚氯醚25 4520 45聚碳酸酯35 1 30 50聚苯乙烯351 3030 1有机玻璃351 3030 1ABS塑料401 2030 1脱模角的大小是没有一定的准则，多数是凭经验和依照产品的深度来决定。此外，成型的方式，壁厚和塑料的选择也在考虑之列。一般来说，对模塑产品的任何一个侧面，都需有一定量的脱模斜度，以便产品从模具中顺利脱出。脱模斜度的大小一般以0.5。1 居多。具体选择脱模斜度注意以下几点：、塑件表面是光面的，尺寸精度要求高的，收缩率小的，应选用较小的脱模斜度，如0.5 。、较高、较大的尺寸

5、，根据实际计算取较小的脱模斜度。、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。、透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应不少于 2.53, ABS及PC料脱模斜度应不小于 1.5。2。、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取25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。、结构设计成对插时，插穿面斜度一般为13。、取斜度的方向，一般内孔以小端为准，符合图样，斜度由扩大方向取得，外形以大端为准，符合图样，斜度由缩小方向取得。、一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。、外壳面脱模斜度大

6、于等于3。除外壳面外，壳体其余特征的脱模斜度以1为标准脱模斜度。特别的也可以按照下面的原则来取：低于3mn高的加强筋的脱模斜度取 0.5 , 35mn取 1 ,其余取1.5 ;低于3mm高的腔体的脱模斜度取 0.5 , 35mn取 1 ,其余取1.5 。3.2、塑件壁厚确定以及壁厚处理合理的确定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求：包括零件的强度、质量 成本、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求，一般壁厚都有经验值，参考类似即可确定，其中注意 点如下：、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

7、塑件变形、影响塑件强度、影响注塑时流动性等成型工艺问题。厚薄差别尽量控制在基本壁厚的25%以内，整个部件的最小壁厚不得小于0.4mm,且该处背面不是 A级外观面，并要求面积不得大于100mr2o、塑件壁厚一般在 15mm范围内。而最常用的数值为23mm、尽量不要将加强筋和螺钉柱设计的太厚，一般建议取本体壁厚的一半较保险，否则容易引起缩影 等外观问题。、尽量不要将零件设计成单独的平板，尺寸很小另论，否则变形导致零件不平整。、塑胶制品的最小壁厚及常见壁厚推荐值见下表。塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值（单位mm）工程塑料最小壁厚小型制品壁厚中型制品壁厚大型制品壁厚尼龙（PA）0.450.761.

8、502.40 -3.20聚乙烯（PE）0.601.251.602.40 -3.20聚苯乙烯（PS）0.751.251.603.20 -5.40改性聚苯乙烯0.751.251.603.2-5.4有机玻璃（PMMA） （372）0.801.502.204.00 -6.50聚丙烯（PP）0.851.451.752.40 -3.20聚碳酸酯（PC）0.951.802.303.00 -4.50聚甲醛（POM）0.81.401.602.40 -3.20聚砜(PSU)0.951.802.303.00 -4.50ABS0.801.502.202.40 -3.20PC+ABS0.751.502.202.40 -

9、3.20聚氯乙烯（硬）1.151.601.803.2-5.8聚氯乙烯（软）0.851.251.502.4-3.2聚酰胺0.450.751.502.4-3.2聚苯醚1.201.752.503.5-6.4聚砜0.951.802.303.0-4.5氯化聚醚0.901.351.802.5-3.4醋酸纤维素0.701.251.903.2-4.8乙基纤维素0.901.251.602.4-3.2丙烯酸类0.700.902.403.0-6.03.3、塑件加强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

10、中塑料流动的情况。、加强筋的厚度不应大于壁厚的1/2，以免引起塑件表面缩影；同时从成型流动性考虑，最小不宜低于0.8mm=、在必须采用较大的加强筋时，在容易形成缩痕的部位可以设计成纹理，来遮盖缩痕。、加强筋应加脱模斜度，筋应标注大端尺寸（但是考虑加工工艺，3D图上可不做出，模具加工时EDM加工会自然产生斜度，高精度零件另论）、除特殊要求外，加强筋应尽可能矮，加强筋的高不要超过（34）X T （T为零件厚度）小技巧：把表面制成拱形和波形也是增加强度和刚性的方法之一。、加强筋厚度与塑件壁厚的关系当（A-B） IB X 100%v 8%时，就不会缩水3.3.1、转角部位加R在塑件设计过程中，为了避免

11、应力集中，提高塑件强度，改善塑件的流动情况及便于脱模，在塑件的 各面或内部连接处，应采用圆弧过度。另外，塑件上的圆角对于模具制造和机械加工及提高模具强度，也 是不可少的。在塑件结构上无特殊要求时，塑件的各转角处均应有半径不小于0.51mm勺圆角。允许的情况下，圆角应尽量大。对于内外表面的拐角处，外圆角应为内圆角加壁厚，可减少内应力，并能保证壁厚均匀一致。塑料产品的尖锐转角常常是造成产品破坏的最大因素。消除产品尖锐的转角，不但可以降低该处的应 力集中，提高产品的结构强度，也可以使得塑料材料成形时有流线型的流路，以及成品更易于顶出。另外，从模具的观点，圆角也是有益于模具加工和模具强度。产品所有的内

12、侧和外侧的周边转角园弧都必须尽可能的大，以消除应力集中；但太大圆弧可能造成缩水，特别是在肋或突柱根部转角园弧。原则上，最小的转角园弧为 0.30.8mm综上所述，园角对于成形品的设计会有以下的一些优点：、圆角使得成形品提高强度以及降低应力。、尖锐转角的消除，自动地降低了龟裂的可能性，就是提高对突然的震动或冲击的抵抗能力。、塑料的流动状态将被重大的改善，圆形的转角，使得塑料能够均匀，没有滞留现象以及较少应力 的流入模穴内所有的断面，并且改善成形品断面的密度之均匀性。、模具强度获得改善，以避免模具内尖锐的转角，造成应力集中，导致龟裂，特别是对于需要热处 理或受力较高的部分，圆弧转角更为重要。圆角加

13、大，应力集中减少。内圆角R0.8T-几乎无应力集中。00.20-40 60-01.01214E/T0 5 0 53 22.332、增设加强肋肋根部厚度约为0.40.6TPC,PP0T0.6TPA, PET0.5TPMMA,ABST0.5TPST4T肋高L3T3.3.3、利用变化肉厚及形状、侧壁加强：既可防止变形，也可改善流动性。、边缘加强：用变化的边缘形状来加强，防止变形。、周边加强：较大的平面易发生翘曲变形，用周边凹凸或波浪形来防止变形。、底部加强：箱形件底部，为加强及防变形通常在造型上做局部沉台或凸起造型。3.3.4、BOSS之设计、BOSS的长度一般不超过本身直径的两倍，否则必须加加强肋

14、。螺丝柱的加强肋高度一般设计低于螺丝柱0.5mm,防止肋条电极放电加工误差及成型顶出时肋被拉高或螺丝柱被顶下陷等造成装配定位困难。力口强肋长度太长时会引起气孔，烧焦，充填不足，故肋条顶部不能太宽并加圆角过渡。、BOSS的位置不能太接近转角或侧壁，防止胶位集中散热不均，导致外观面缩水。3.4、塑件的合页式结构设计3.5、孔及凹陷之设计3.5.1、孔之设计孔的形状和位置的选择，必须避免造成产品的脆弱性以及生产上的复杂性。在成形孔的一般方法中，塑料被射出模穴，然后沿着芯销的周边流动而形成孔，因此，当塑料在芯销 一端会合时，会形成接合线，这些接合线位置就成为成品本身的潜在脆弱性。、孔与孔之间距离为孔径

15、 2倍以上。、孔与成品边缘之间距离为孔径3倍以上。、孔与侧壁之间距离为孔径3/4倍以上。13/4DUHL-B、孔周边的肉厚宜加强（尤其针对有装配性，受力的孔 ），切开的孔周边也宜加强。、垂直于材料流动方向的盲孔，孔径D与偷胶后剩余胶厚t之间设计参数如下平行薄竦不好好0.8mm（不良）辊纹P丄、1）、2）、3）、4）、少要留万案23.0mm,最小为1.5mm。为防模具崩裂及使.，丿 A A.万案1、孔的形状设计比较：在允许的情况下，螺钉柱应尽量低一点。应加一字形或十字形斜筋保证螺钉柱的强度，并考虑防止缩影。外观要求严格的表面螺钉柱应做斜顶式的结构以防止缩影，见下图示意：螺钉柱内侧应加倒角，利于螺

16、钉的安装，倒角大小一般为（11.5 ）X 45,个人建议使用下图5）、螺纹需有24度的拔模角。6）、辊纹通常是平行于脱模方向的沟槽，辊纹间距通常为后加工容易，辊纹与分模面间至少留0.8mm的平坦部分。3.5.3、塑件的螺钉柱设计塑件之间的连接常采用自攻螺钉的连接方式，在螺钉柱的设计过程中应注意以下几点 、 、 、 、 第二个方案PCB板的定位作用。2.02.4倍。设计中可 螺柱内径（PC）=螺丝外不好较呼3.5.2、成形螺纹及辊纹设计、螺钉柱的内外直径应符合加工工艺性，优先选用值： 、通常采取螺丝加卡扣的方式来固定两个壳体，螺丝柱通常还起着对 、用于自攻螺丝的螺丝柱的设计原则是为：其外径应该是

17、自攻螺钉外径的以取：螺丝柱外径=2X螺丝外径；螺柱内径（ ABS ABS+PC =螺丝外径-0.40mm切逋/母攥纹好成形螺纹设计注意事项、避免使用32牙/螺距0.75mm以下的螺纹，最大螺距可采用5mm、长螺纹会因收缩的关系使螺距失真，应避免使用，如结构需要时可采用自攻螺丝锁紧。、螺纹公差小于成形材料收缩量时应避免使用。、螺纹不得延长至成品末端，因如此产生的尖锐部会使模具及螺纹的端面崩裂。寿命降低，所以至 0.8mm的平坦部分。JP-L（良）不好、当配合按键的孔深度H值较大时，有以下两种方案供选择。0. 1-0.2話,、-径-0.3mm或-0.35mm（可先按0.30mm来设计，待测试通不过

18、再修模加胶）；两壳体螺柱面之间距离取0.05mm。自攻螺钉规格（国标）螺钉柱内径（mm）螺钉柱外径（mm）ST2.21.75ST2.92.3 2.46ST3.52.8 2.97ST4.23.478ST4.83.88ST5.54.4910 、塑件自攻螺钉规格尺寸表长度系列（单位为mn）：4.5、6.5、9.5、13、16、19、22、25、32、38、45、50。、柱子的问题 、设计柱子时，应考虑胶位是否会缩水。 、为了增加柱子的强度，可在柱子四周追加加强筋。、孔的问题 、孔与孔之间的距离，一般应取孔径的2倍以上。 、孔与塑件边缘之间的距离，一般应取孔径的3倍以上，如因塑件设计的限制或作为固定用

19、孔，则可在孔的边缘用凸台来加强。 、侧孔的设计应避免有薄壁的断面，否则会产生尖角，有伤手和易缺料的现象。、“减胶”的问题、螺纹孔的尺寸关系（最小值）bl参照图孔的尺寸关系（最小值）bbl螺纹直径边距尺寸盲螺纹孔最小底厚b 1b 2h 13 62.02.53.06 102.53.03.8103.84.35.0孔径d孔深与孔径比h/d边距尺寸盲孔的最 小厚度h1制件边孔制件中孔b 1b 2232.33.50.51.251.03 42.53.80.81.51.24 63.04.81.02.01.5683.45.01.22.32.08 103.85.51.52.82.510 144.66.52.23.

20、83.014 185.07.02.54.03.018 30-4.04.04.030-5.05.05.0当b2初.3mm时,采用h2 9.0mm 、横排成行按键中，两相邻按键中心的距离b 13.0mm 、为方便操作，常用的功能按键的最小尺寸为：3.0 x 3.0mm、按键与基体的设计间隙。 、按钮裙边尺寸 O 0.75mm,按钮与轻触开关间隙为 B=0.2mm 、 水晶按钮与基体的配合间隙单边为 A=0.1-0.15mm； 、喷油按钮与基体的配合间隙单边为A=0.2-0.25mm 、 千秋钮（跷跷板按钮）的摆动方向间隙为 0.25-0.3mm ,需根据按钮的大小进行实际模拟；非摆 动方向的设计配

21、合间隙为 A=0.2-0.25mm ； 、橡胶油比普通油厚 0.15mm需在喷普通油的设计间隙上单边加0.15mm如喷橡胶油按键与基体的间隙为 0.3-0.4mm ； 、表面电镀按钮与基体的配合间隙单边为A=0.15-0.2mm ; 、按钮凸出面板的高度：普通按钮凸出面板的高度为1.2-1.4mm，一般取1.4mm；表面弧度比较大的按钮，按钮最低点与面板的高度一般为 0.8-1.2mm。3.14 、旋钮的设计、两旋钮之间的距离 8.0mm=、旋钮（Knob）与对应装配件的设计间隙。 、旋钮与对应装配件的设计配合单边间隙为A 0.50mm; 、电镀旋钮与对应装配件的设计配合单边间隙为A 0.50

22、mm；0.15 mm。 、橡胶油比普通油厚 0.15 mm，需在喷普通油的设计间隙上单边增加 、旋钮凸出面板基体或装饰件最高点的高度为9.50 B 8.00mm3.15、镜片的设计、镜片的通用材料 、PMMA镜片常用PMM材料。H以上,透光性好91%表面硬度高，耐候性好，不易氧化、开裂。表面硬度未经过硬化也可以达到 通过表面硬化处理后可达到3H以上。 、PC: PC的透光率在88%上，镜片韧性好，耐冲击。但其表面硬度低，注塑完后表面硬度一般为4B左右，经过硬化处理后，硬度也仅为HB左右。镜片在使用过程中易被划伤。、镜片与面壳的设计间隙 、镜片与前壳配合间隙为0.1mmo 、贴双面胶的区域需留间

23、隙为0.1mm4、成形品设计要点改善A、=0.4-0.6T，顶部仝 0.8mm、外观的改善：原肋为表面形成收缩下陷之原因，应尽量减薄，肋根部厚B、对产品光泽表面可对模具施行如放电。喷砂。腐蚀加工等防止收缩下陷及保持表面无痕迹。C、E、F、尽可能地使分模面变得容易，可使模具加工容易及毛边，浇口切除容易。加强肋之设置：在同样强度下，可以多数以小凸肋代替单一肋条，可防止收缩下陷。肉厚均一，可防收缩下陷。内部肉厚去除，使肉厚均一，防止收缩下陷。格子连接加强肋之场合，可防外形收缩下陷，并可使强度显着增加。 、强度的改善A、肉厚较薄之孔，把孔边肉厚增加及高度增高以补强。B、切离之孔周边肉厚宜增加。r-c、

24、曲面的设置，可使强度增强。E、F.角隅设R,可改善强度，防止应力集中，变形破裂。nRi=1.5T（良）（不好）（好）角隅圆角设计角隅设R,增强塑件轮廓之强度。应力集中|孔与孔之间距,、模具及成形品的改善A、锐角薄肉部分，易使材料充填不足。B、透明成形品，肩角部设充分之脱模斜度，顶出时不被刮痕，才不致于影响透明性。E、F、C、斜向凸彀，使模具构造变为复杂，改善凸彀方向的形状，使其成垂直方向的分模。上下靠破将侧面之孔避开，可消除倒扣而不用侧向抽芯机构。上下靠破，可免除使用侧向抽芯机构，使模具构造简化孔用靠破时，模具加工或成型后孔会偏心，设计时宜将靠破单边留0.2段差。手扭止滑部，凸形场合模具之切削

25、加工容易。H、分模线为阶梯形，模具制作困难，毛边修整不易,宜改为直线形式曲线形。底部设置凸缘，可使分模线单纯，后加工容易。切削时左右对称形状加工容易，非对称者加工困难。K、车削加工比铳削加工速度快且廉价，成形品应尽量设计为圆形。L、模具成形加工，在成形品之孔，一般以型芯销来成形。所以在模具构造上，宜避免上部内厚过薄。薄肉部位有尖角，同时易造成充填不足。P、内部托架上开孔，模具成本增加，且易发生故障,可改在成形后,钻孔加工。N、成形品文字应凸出，于模具加工时，反为凹入文字，雕削加工容易，或先凹陷后凸起。深凹穴，应尽量为于成形品之同一侧（顶出,成形需要）。改变模具固定侧之型芯形状，使母模仁减少与成

26、形品之接触面积（有利脱模T、断面肉厚较厚时，可改为补强肋，但肉厚应与其它肉厚均一。W深入之补强肋，尽量使用最大之脱模斜度，以利脱模，波形面之谷底，宜避免锐角形成。锐角部会阻碍材料流动，使模具强度减弱，成形品产生应力集中。10.5mm距离，避免成形时塑料进入螺纹内部。5、其它a、成形品与组合件，组合时宜在任何一方角部设置间隙。b、螺纹嵌件埋入至成品螺丝柱顶面留一段c、两件成形品超声波熔接方式有很多形式，设计时要慎重选用。如下图HORN阶梯形水、气密之设计适用于反光器之导熔点HORNHORNHORN接面以角度之导熔点设计，以便渐进之熔接电极宵熔接前套环没有与镜片接触适合各化妆品盒之接面设计 尽量使

27、用自攻牙螺丝直接锁熔接后套环保住了玻璃 d、螺纹埋入件制作成本高，成形时使成形周期延长， 入螺丝柱。应尽量避免使用,i,i-堆入件:e、埋入件高出成形品少许，固定时可避免被拉取而松脱。总.f、螺丝柱前端内孔，宜予倒角或沉台，以便于自攻螺丝导入。%奸好贯穿孔使模具加工变为困难，可预留钻孔定位孔，待成形后，再次加工。不好型芯销之分割面，位于埋入件之端面，埋入件受抵压，于成形时能确保固定。i、铰链成形品，宜设两段圆弧，使用效果更佳。6、结构设计完成后的审核与修改作为一个公司，设计者完成的设计必须经过审核，才能进入下一环节，如制造、外发等。要审核，必 须有这样一个人，职位比一般的设计者高，技术比一般的设计者强，才能审核并通过他人的设计。审核者 的职位与水平二者缺一不可。如果公司没有可以担任审核者的人，自然就没有合格的审核。没有审核，用校对，也可以部分