塑胶产品设计规范1

1、塑料产品设计塑料产品的设计与其它材料如钢, 铜 , 铝 , 木材等的设计有些是类似的; 但是 , 由于塑料材料组成的多样性，结构、形状的多变性，使得它比起其它材料有更理想的设计特性；特别是它的形状设计 , 材料选择, 制造方法选择, 更是其它大部分材料无可比拟的. 因为其它的大部分材料, 其设计者在外形或制造上，都受到相当的限制，有些材料只能利用弯曲、熔接等方式来成形.当然，塑料材料选择的多样性, 也使得设计工作变得更为困难, 如我们所知, 目前已经有一万种以上的不同塑料被应用过 , 虽然其中只有数百种被广泛应用, 但是 , 塑料材料的形成并不是由单一材料所构成, 而由一群材料族所组合而成的,

2、 其中每一种材料又有其特性, 这使得材料的选择, 应用更为困难.塑料制品设计原则：1 .依成品所要求的机能决定其形状，尺寸，外观，材料2 .设计的成品必须符合模塑原则，既模具制作容易，成形及后加工容易，但仍保持成品的机能塑料制品设计程序:为了确保所设计的产品能够合理而经济，在产品设计的初期，在外观设计者，机构工程师，制图员 , 模具制造者, 成形厂以及材料供应厂之间的紧密合作是必须的, 因为没有一个设计者, 能够同时拥有如此广泛的知识和经验, 而从不同的事业观点所获得的建议, 将是使产品合理化的基本前提除此之外, 一个合理的设计考虑程序也是必须的; 以下将就设计的一般程序作出说明:一 . 确定

3、产品的功能需求, 外观 .在产品设计的初始阶段, 设计者必须列出对该产品的目标使用条件和功能要求; 然后根据实际的考量 , 决定设计因子的范围, 以避免在稍后的产品发展阶段造成可能的时间和费用的漏失. 下表为产品设计的核对表, 它将有助于确认各种的设计因子.产品设计的核对表一般资料:1. 产品的功能?2. 产品的组合操作方式?3. 产品的组合是否是可以靠着塑料的应用来简化?4. 在制造和组合上是否可能更为经济有效?5. 所需要的公差?6. 空间限制的考虑?7. 界定产品使用寿命?8. 产品重量的考虑?有否承认的规格?一分模线之选定1. 不得位于明显影响外观的位置2. 开模时不形成死角(unde

4、rcut) 的位置3. 位于模具易加工的位置4. 位于成品后加工容易的位置5. 位于不影响尺寸精度的位置( 尺寸关系重要的部分尽量放在模具的同一边)二斜度脱模斜度是为了便于产品从模具中脱出而设置的。脱模斜度一采用12度，最小不小于0.5度。具体数值视成品形状，成形材料的类别，模具结构，表面精度，以及加工方等会有所不同。 在不影响产品品质的前提下，脱模斜度愈大愈好。三 . 产品外形及肉厚产品外形尽量采用流线外形，避免突然的变化，以免在成形时因塑料在此处流动不顺引起气 泡等缺陷；并且此处模具易产生磨损。决定肉厚的主要因素：1 . 结构强度是否足够2 .能否抵脱模力3 .能否均匀分散所受的冲击力4

5、.有埋入件时，能否防止破裂，如产生熔合线是否会影响强度5 .成形孔部位的熔合线是否会影响强度6 .尽可能肉厚均匀，以防止产生缩水7 .棱角及肉厚较薄部分是否会阻碍材料流动，从而引起充填不足肉厚不均对成形性的影响：1 .成形品之冷却时间取决于肉厚较厚的部分，使成形周期延长，生产性能降低2 .肉厚不均则成品冷却后收缩不均，造成缩水，产生内应力，变形，破裂等 我们经常用的材料有：PC,ABS,PMM将几种，它们的标准肉厚如下：PC:1.5-5.0 ABS:1.2-3.5 PMMA:1.5-5.0三.加强与防止变形方法：1 .转角部位加R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

6、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，园角也是有益于模具加工和模具强度.产品所有的内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；但是，太大的园弧可能造成缩水，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0.020到 0.030inch.综上所述，园角对于成形品的设计会有以下的一些优点：(1) 园角使得成形品提高强度以及降低应力.(2) 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(3) 塑料的流动状态将被重大的改善，园形的转角，使得塑料能够

7、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.(4) 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，园弧转角更为重要.园角加大，应力集中减少.内圆角R<0.3T -应力剧增内圆角R>0.8T -几乎无应力集中2.增设加强肋肋根部厚度约为(0.50.7)TPC,PPOT<0.6T 一PA,PET<0.5TPMMA,ABST<0.5TPT<0.6T肋问问距>4T肋高L<3T3.利用变化肉厚及形状1)侧壁加强既可防止变形，也可改善流动性2)边缘加强用变

8、化的边缘形状来加强，防止变形3)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4）底部加强箱形件底部，为加强及防变形常采用如下方法:四.BOS文设计1. BOSS勺长度一般不超过本身直径的两倍，否则必须加加强肋。（长度太长时会引起气孔，烧焦，充填不足等）2. BOSS勺位置不能太接近转角或侧壁3. BOSS勺形状以圆形为主，设计在底部时取 3个（其它形状则加工不易，且流动性 也不好）4. BOSS3围可用除去部分肉厚来防收缩下陷五.孔及凹陷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，然后沿着心梢的周边流动而形成孔

9、，因此，当塑料在 心梢一端会合时，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.1 .孔与孔之间距离为孔径2倍以上2 .孔与成品边缘之间距离为孔径3倍以上3 .孔与侧壁之间距离为孔径3/4倍以上Tk- % 口以上L4 .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2倍（只有一端支撑的模仁梢比起两端都有支撑的模仁梢会高出48倍的变形量）5 .垂直于材料流动方向的盲孔，孔径在1.5mm以下时，孔深不得超过孔径的6 .孔径不变的通孔不宜设计为两边对合成形，会产生偏心，可将任一边的孔径加大， 或设计为不用对合成形的孔孔的形状设计比较:六.成形螺纹及辗纹设计成形螺纹设

10、计注意事项：1 .避免使用32牙/inch(螺距0.75mm以下的螺纹，最大螺距可采用 5mm2 .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3 .螺纹公差小于成形材料收缩量时应避免使用4 .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，所以至少要留0.8mm的平坦部分| F.L.向良 ,侬不良帽皎5 .螺纹需有24度的拔模角辗纹通常是平行于脱模方向的沟槽,辗纹间距通常为3.0mm,最小为1.5mm为防模具崩裂及使后加工容易，辗纹与分模面间至少留0.8mm的平坦部分。七.埋入件设计埋入件举例:埋入件需注意点：1 .由于流动性的

11、关系，会在埋入件的周围产生熔接痕；由于塑料与金属的收缩率不一 样，成形后易产生开裂2 .使用埋入件成形时，会使周期延长3 .埋入件高出成形品少许，可避免在装配时被拉动而松脱成形品设计要点改善：(1)外观的改善：A.原肋为表面形成收缩下陷之原因尽量减薄，肋原=0.5-0.6TB.光泽表面可施行一些如放电，喷砂，腐蚀加工等防止收缩下陷及保持表面无痕迹C.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D.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E.F.凸毅周围,除去部分肉厚,防止收缩下陷G.凸毅之设置在同样强度下，可以多数以小凸敷代替，可防止收缩下陷H.格子连接凸

12、毅之场合，可防收缩下陷，并可使强度显著增加ULUDnUDnu n-nu 口nZ3一1(2)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C.曲面的设置，可使强度增强D.脱模时，心型销受收缩力，使成形品顶出时造成破裂，可设置凸敷承受顶出力量E.角隅设R，可改善强度，防止应力集中，变形破裂 _辅强肋G.孔与孔之间距，孔与边缘之距离，应有适当之距离，可防止破裂之发生(3)模具及成形品的改善A.锐角薄内部分，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C.斜向凸敷，使模具构造变为复杂，改善凸敷方向的形状，使成直角向之分

13、模D.将侧面之孔癖开，可消除UNDERCUT不用侧向心型E.上下对合，可免除使用侧向心型，使模具构造简化F.上对对合之孔，恐有偏心之处，宜将另一方孔扩大E.WG.外缘波纹之成形品，后加工不易（毛边去除，浇口切离）可改为边缘，使变为容易I.分模线为阶断形，模具制彳困难，毛边修整不易，宜改为直线形式曲线形J.底部设置凸缘，可使分模线单纯，后加工容易0.5以上K.切削时左右对称形状加工容易，非对称者加工困难L.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M.成形品加饰，宜设计凸出，模具加工日t为下凹，雕削容易N.模具成形加工，在成形品之孔，一般以心型销来成形.所以在模具构造上，宜避免上部内

14、厚过薄O.薄内部位，易造成充填不足P.成形品凸出文字，于模具加工时，反为凹入文字，雕削加工容易Q.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 回1nlR.深凹穴，应尽量为于成形品之同一侧（顶出，成形需要） mm改变模具固定侧之心型形状，使减少与成形品之接触面积（有利脱模）S.断面内厚较厚时，可改为补强肋，但内厚应与其它内厚均一 中守.锐角部T.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 会阻碍材料流动，使模具强度减弱，成形品产生应力集中.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A Bc.两件成形品熔接，给予t之间隙，使熔接毛边进入b.埋入件螺