塑料件的设计指南

1、1. 工程塑料的性能简介：1.1有些固态物质具有分子排布有序，致密堆积的特性，如食用盐，糖，石英，矿物质和金属。其它表现为固态物质，并不形成有规则的晶体排列方式。它们只是冷却成为无序的或随机的分子团，称为无定型聚合物。非晶体物质不是真正的固体，最普通的例子就是玻璃，它们只是过冷的，极端粘稠的液体。塑料树脂可以分为结晶型和无定型的。结晶型是相对的概念，由于聚合物的分子链大而复杂，所以不能够向无机化合物那样有完美的晶体排列次序。不同的聚合物有不同的结晶表现，如高密度的聚乙烯有点结晶性，尼龙的会更强一些，聚甲醛（POM ）的更强。1.2 结晶型与无定型塑料的区别熔解凝固结晶型会有一个熔点，熔解是需要

2、熔解热，成型时会稳定性和硬度会迅速提高，所以结晶型塑料的成型周期比较短。无定型物质的温度随着所加入的热量而增加，而且越来越呈现为液态。成型的周期也比较长。收缩结晶型塑料的收缩率会比较大，无定型的比较小结晶型塑料 收缩率聚甲醛（POM ） 2.0尼龙66 1.5聚丙烯 1.02.5无定型塑料 收缩率聚碳酸脂（PC ） 0.6-0.8ABS 0.4-0.7PMMA 0.7聚苯乙烯 0.4由于收缩率小，无定型塑料有更好的尺寸稳定性，想我们通用的PC 、ABS 和PC+ABS的最小公差可以规定为/_0.0021.3 塑料的其他性能不同的塑料聚合物以及添加一些助剂之后塑料会有不同的性能。如添加玻纤（一般

3、2040）之后能够显著增加制成品的强度；GE 的LEXAN PC和CYCOLOY PC+ABS的HF 是高流动级，对于手机这类薄壳设计的注塑加工的难度有显著的改善；添加阻燃剂之后能够达到UL94 5V/V0级阻燃要求。1.4 塑料选择手机里面比较通用的塑料选择是：手机外壳：GE PC EXL1414，SAMSUNG PC HF-1023IM ，GE ABS+PC CYCOLOY 1200HF ，GE ABS+PC CYCOLOY 2950、2950HF ，其中GE PC EXL1414价格较贵大概是GE ABS+PC CYCOLOY 1200HF的两倍，GE ABS+PC CYCOLOY 29

4、50、2950HF 是阻燃级别电池壳：GE PC EXL1414，SAMSUNG PC HF-1023IM，GE 1200HF， GE CX7240（超薄电池底壳0.2mm ）电镀件：奇美 PA-727，少数使用奇美PA-757、GE CYCOLAC EPBM电池卡扣或者运动件：POM2. 手机塑料件的平均肉厚为1.0mm1.2mm。较大面（如主副屏贴LENS 处可以做到0.5mm ），局部可以做到0.35mm 。不同材料的最小肉厚不同，其中结晶性的塑料如铁弗龙、POM 、尼龙可以做的比较小，PMMA 、ABS 次之，PC 由于流动性比较差需要的最小肉厚比较大。3. 壁厚尽量均一，如果是不可避

5、免的变化可以通过转换区来避免肉厚的急剧变化：4. 产品转角处不要设计成锐角，尤其是非结晶性塑料如我们常用的ABS 、PC 对锐角造成的应力非常敏感，容易造成应力集中，影响制成品的强度。同时圆滑过渡的也可以降低模腔压力，改善流动性。4.1 由于锐角处刻痕会产生应力集中，下面是悬臂梁结构下r/t>0.6的情况下能够有效降低应力集中因子：4.2 同样的所有的塑胶件的转角处都需要加上R 角，内R 角大于0.5t ，最好是0.60.75t ：5. Rib的设计：5.1 使用GE 的CYCOLOY ABS+PC时，Rib 的厚度最好不大于壳子本体厚度的0.6倍。5.2 高度不要超过本体厚度的35倍。

6、5.3 拔模角度为0.51.0度。5.4 在Rib 的根部导Rib 厚度的4060的圆角。5.5 两根Rib 之间的间距最好在壁厚的3倍以上。6. 卡勾的设计：6.1 卡勾的卡入尺寸一般在0.5mm 0.8mm 。6.2 钩子从分模面下沉0.2mm ，有利于模具制造。6.3 钩子和卡槽的咬合面留0.05mm 的间隙，以便日后修模。6.4 卡槽顶端于钩子底部预留0.3mm 的间隙，作为卡勾变形的回弹空间。6.5 卡槽最好做成封闭式的（在壁厚保证不缩水的情况下），封闭面的肉厚0.30.5mm。6.6 其余配合面留0.10.2mm的间隙。6.7 钩子的斜顶需留68mm的行程。6.8 钩子的尖端导0.

7、1mm 的圆角，以便拆卸。6.9 卡勾配合面处可以自主导2度的拔模，作为拆卸角。6.10 卡槽底部导R 角增加强度，所以肉厚不一的地方导斜角做转换区。7. 模具铁料的厚度需要大于0.5mm 。8. 母模面拔模角最好大于3度。每增加千分之一英寸的咬花深度需增加一度的拔模角。9. Boss的设计Boss 的目的是用来连接螺钉、导销等紧固件或者是做定位、热熔柱，设计Boss 的最重要原则就是避免没有支撑物，尽量让其与外壁或者肋相连增加强度。9.1 一般Boss 通用设计规则：9.2 埋螺母的Boss 设计：螺母螺母有钻石花和斜花纹两种，钻石花不适合热熔但在超声波工艺中表现良好；斜花纹埋植时有自我导向

8、功能，扭拉力综合性能良好。最好选滚花之间有沟槽的螺母，沟槽可以容纳塑料，提高拉力。在我们使用的对尖角敏感的无定型塑料（PC 、ABS ）不要使用花纹太尖的螺母。螺母材质主要有三种：1. 标准黄铜C3604；2. 低铅铜，符合欧盟ROHS 环保标准；3. 不锈钢。一般情况下螺母不需要做表面处理，特殊的情况下可以电镀。 Boss 的设计螺母的Boss 设计需要注意两点：（一） Boss内径与螺母外径之间的关系，M1.2M1.7的螺母，Boss 内径螺母外径0.20.3mm ；M2.0M3.0的螺母，Boss 内径螺母外径0.50.6mm 。（二） Boss孔深度的设计需要考虑溢胶空间，一般情况下为

9、0.51.5mm 。通常螺母长度小于2.5mm 需要0.5mm 1.0mm ，2.5mm 4.0mm 的需要1.0mm 1.5mm 。 螺母的埋入方式螺母有三种埋入方式：模内成型、热熔埋植和超声波埋植，它们各有优缺点。 注意要点 1.模具顶针公差和螺母公差需要严格控制，参照旧版ISO 螺纹孔规标准；2. 注意进胶点的设计，不能靠近螺母位置，以免料流冲击造成螺母位移 埋植温度应低于塑料熔点1020度理想埋植温度为T+/_2度 超声波瞬间释放能量，对螺母冲击大，容易破坏螺母特别是螺纹结构M1.6以下的螺母不适合超声波埋植其他主要要点一把螺母都有导向端，塑料孔不用特别设计斜角设计塑料孔径时孔径尺寸大于螺母导向端直径0.03mm 以上热固性塑料不时候热熔和超声波埋植，可以选择精密而尖锐的滚花螺母直接压入 塑料孔位置尽量避开结合线处，避免因为应力存在埋植螺母时导致塑料孔破裂 螺母埋植后的端面高度高于塑料孔端面0.05mm10. 孔的设计10.1 全穿孔和半穿孔全穿孔比半穿孔容易加工，因为全穿孔的穿孔销两端都有支撑，而半穿孔只有一