塑胶产品结构设计参考概论

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,confidential,*,塑胶产品结构设计参考,confidential,2,塑胶,产,产品,结,结构,设,设计,壁厚,加强,筋,筋,支柱,洞孔,扣位,出模,角,角,螺紋,文字,咬花,confidential,3,一,、,塑胶,产,产品,结,结构,设,设计,-,壁厚,壁厚,基本,设,设计,守,守则,:,壁厚,的,的大,小,小取,决,决於,产,产品,需,需要,承,承受,的,的外,力,力、,是,是否,作,作为,其,其他,零,零件,的,的支,撑,撑、,承,承接,柱,柱位,的,的数,量,量,、,、尺,寸,寸的,大,大小,以,以及,选,选用,的,的塑,胶,胶材,料,料而,定,定。,最理,想,想的,壁,壁厚,分,分布,是,是切,面,面在,任,任何,一,一个,地,地方,都,都是,均,均一,的,的厚,度,度。当因,功,功能,上,上的,需,需求,以,以致,壁,壁厚,有,有所,改,改变,时,时，,由,由厚,胶,胶料,的,的地,方,方过,渡,渡到,薄,薄胶,料,料的,地,地方,应,应尽,可,可能,顺,顺滑,。,。太,突,突然,的,的壁,厚,厚过,渡,渡转,变,变会,导,导致,因,因冷,却,却速,度,度不,同,同和,产,产生,乱,乱流,而,而造,成,成尺寸,不,不稳,定,定和,表,表面,问,问题,。,。,采用,射,射出,成,成型,的,的生,产,产方,法,法时,，,，流,道,道、,浇,浇口,和,和部,件,件的,设,设计,应,应使,塑,塑料,由,由厚,胶,胶料,的,的地,方,方流,向,向薄,胶,胶料,的,的地,方,方。,这,这样,使,使模,腔,腔内,有,有适,当,当的,压,压力,以,以减,少,少在,厚,厚胶,料,料的,地,地方,出,出现,缩,缩水,及,及避,免,免模,腔,腔不,能,能完,全,全充,填,填的,现,现象,。,。,confidential,4,平面,准,准则,:,在大,部,部份,热,热融,过,过程,操,操作,，,，包,括,括挤,压,压和,射,射出,成,成型,，,，均,一,一的,壁,壁厚,是,是非,常,常的,重,重要,的,的。,厚,厚胶,的,的地,方,方比,旁,旁边,薄,薄胶,的,的地,方,方冷,却,却得,比,比较,慢,慢，,并,并且,在,在相,接,接的,地,地方,表,表面,在,在浇,口,口凝,固,固後,出,出现,收,收缩,痕,痕。,更,更甚,者,者引,致,致产,生,生挠,曲,曲、颜色,不,不同,或,或不,同,同透,明,明度。,若厚,胶,胶的,地,地方,渐,渐变,成,成薄,胶,胶的,是,是无,可,可避,免,免的,话,话，,应,应尽,量,量设,计,计成,渐,渐次,的,的改,变,变，,并,并且,在,在不,超,超过壁厚,3:1,的比,例,例下。,下,下图,可,可供,叁,叁考。,一,、,塑胶,产,产品,结,结构,设,设计,-,壁厚,confidential,5,一,、,塑胶,产,产品,结,结构,设,设计,-,壁厚,转角,准,准则,:,转角,准,准则,是要,求,求在,转,转角,的,的地,方,方也,同,同样,保,保证,均,均一,的,的壁,厚,厚，,以,以免,冷,冷却,时,时间,不,不一,致,致，,造,造成,部,部件,发,发生,变,变形,和,和挠,曲,曲。,此,此外,，,，尖,锐,锐的,圆,圆角,位,位通,常,常会,导,导致,部,部件,有,有缺,陷,陷及,应,应力,集,集中,，,，尖,角,角的,位,位置,亦,亦常,在,在电镀过程,後,後引,起,起不,希,希望,的,的物,料,料聚,积,积。,集,集中,应,应力,的,的地,方,方会,在,在受,负,负载,或,或撞,击,击的,时,时候,破,破裂,。,。较,大,大的,圆,圆角,提,提供,了,了这,种,种缺,点,点的,解,解决,方,方法,，,，不,但,但减,低,低应,力,力集,中,中的,因,因素,，,，且,令,令流,动,动的,塑,塑料,流,流得,更,更畅,顺,顺和,成,成品,脱,脱模,时,时更,容,容易,。,。下,图,图可,供,供叁,考,考。,confidential,6,一,、,塑胶,产,产品,结,结构,设,设计,-,壁厚,转角,位,位的,设,设计,准,准则,亦,亦适,用,用於,悬,悬梁,式,式扣,位,位。,因,因这,种,种扣,紧,紧方,式,式是,需,需要,将,将悬,梁,梁臂,弯,弯曲,嵌,嵌入,，,，转,角,角位,置,置的,设,设计,图,图说,明,明如,果,果转,角,角弧,位,位,R,太小时会引,致,致其应力集,中,中系数,(Stress Concentration Factor),过大，因此,，,，产品弯曲,时,时容易折断,，,，弧位,R,太大的话则,容,容易出现收,缩,缩纹和空洞,。,。因此，圆,弧,弧位和壁厚,是,是有一定的,比,比例。一般,介,介乎,0.2,至,0.6T,之间，理想,数,数值是在,0.5T,左右。,confidential,7,一,、,塑胶产品结,构,构设计,-,壁厚,常用热塑性,塑,塑料的壁厚,设,设计参考表,:,热塑性塑料,最薄,mm,平均,mm,最厚,mm,ABS,0.8,2.3,3.2,PC,0.3,2.4,8,PC+ABS,0.5,2.4,6.4,POM,0.4,1.6,3.2,PMMA,0.6,2.4,6.4,PA,0.4,1.6,3.2,PS,0.8,1.6,6.4,成本考虑对,于,于超过,4mm,的壁厚，易,采,采用发泡成型或,氮,氮气辅助射出。,由于,UL,安规要求，,通,通常,胶厚不易太,薄,薄,(=1.3,。,胶料局部,过,过厚会导,致,致如形成,缩,缩水痕、,空,空穴、或,增,增加内应,力,力等不良,。,。对于外,观,观件需进,行,行缩水验,证,证。,采用加强,筋,筋方式连,接,接外壁，,或,或辅以三,角,角或十字,加,加强筋可,有,有效增加,强,强度。,confidential,15,三,、,塑胶产品结构,设,设计,-,支柱,( Boss ),对于外观,件,件，当有,螺,螺丝柱子,，,，需要进,行,行缩水验,证,证，依照,上,上页图示,意,意，塑胶,壁,壁厚,1.5,，螺丝柱,子,子外径,3.4,，,验证,结果,NG,:(1.8-1.5)/1.5*100%=20%8%,。,外观面有,可,可能会有,缩,缩水痕迹,。,。,改善方案,如,如下图：,当缩水验,证,证,NG,时，可在增加火山,口,口及加深,螺,螺丝孔深,度,度来改善。,外观部品,综,综合考虑,缩,缩水与螺,丝,丝柱子强,度,度，,塑胶壁厚,要,要求大于,1.3,。,适当的,辅以三角,或,或十字加,强,强筋方式,，,，可大幅,度,度提高强,度,度和改善,料,料流填充,。,。,confidential,16,三,、,塑胶产品结构,设,设计,-,支柱,( Boss ),普 通 牙,螺,螺 丝塑胶件,螺,螺孔尺寸建议,：,confidential,17,三,、,塑胶产品结构设计,-,支柱,( Boss),热压支柱尺寸,建,建议,：,confidential,18,四,、,塑胶产品结构设计,-,洞孔,(Hole),洞孔,(Hole),作用及常见孔,的,的类型：,在塑胶件上开,孔,孔使其和其它,部,部件相接合或,增,增加产品功能,上,上的组合是常,用,用的手法，洞,孔,孔的大小及位,置,置应尽量不会,对,对产品的强度,构,构成影响或增,加,加生产的复杂,性,性，,常见孔的类型,如,如下：,孔离边位或内,壁,壁边之要点,：,confidential,19,四,、,塑胶产品结构设计,-,洞孔,(Hole),盲孔设计要点,：,：,盲孔是靠模具,上,上的镶针形成,，,，而镶针的设,计,计只能单边支,撑,撑在模具上，,因,因此很容易被,溶,溶融的塑料使,其,其弯曲变形，,造,造成盲孔出现,椭,椭圆的形状，,所,所以镶针的长,度,度不能过长。,盲,盲孔深度最,大,大是直径的,3,倍，考虑,模具镶针强度,要,要求直径最小,0.8mm,。,外观件上的各,种,种凹槽，如雕,刻,刻文字等，要,求,求棱线分明，,导,导致过渡太急,，,，易产生气痕,，,，如果,凹槽无功能要,求,求，,底部,设计,圆滑过渡，避,免,免气痕。,通孔设计要点,：,通孔的做法可,以,以是靠单一边,针,针两端同时固,定,定在模具上、,或,或两枝边针相,接,接而各有一端,固,固定在模具上,。,。当应用第二,种,种方法时，两,条,条边钉的直径,应,应稍有不同以,避,避免因为两条,边,边钉轴心稍有,偏,偏差而引致产,品,品出现倒扣的,情,情况。直径小,于,于,1.5mm,的细长孔，要,求,求长度小于,10mm,.,confidential,20,四,、,塑胶产品结构设计,-,洞孔,(Hole),对于塑,胶部品，结合,线,线处强度较弱,，,，受力容易破,裂,裂。当通孔处,于,于产品边部，,同,同时有配合力,量,量要求时，要,求,求孔壁距离外,侧,侧壁,1.5mm,（如因结构原,因,因无法保证,1.5mm,采用模具设置,冷,冷料槽成型后,再,再剪除，但最,小,小要,1.0mm,），对于卡勾槽尽量采,用,用盲孔。,孔洞边缘要求,：,：,为便于尺寸管,理,理及模具加工,洞,洞孔的边缘应,预,预留最少,0.2mm,的直边，如下,图,图参考,：,confidential,21,五,、,塑胶产品结构设计,-,扣位,( SnapJoints ),扣位操作原理,：,：,当两件零件扣,上,上时，其中一,件,件零件的勾形,伸,伸出部份被相,接,接零件的凸缘,部,部份推开，直,至,至凸缘部份完,结,结为止；及後,，,，藉着塑胶的,弹,弹性，勾形伸,出,出部份即时复,位,位，其後面的,凹,凹槽亦即时被,相,相接零件的凸,缘,缘部份嵌入，,此,此倒扣位置立,时,时形成互相扣,着,着的状态，扣,位,位的操作原理,图,图如下。,confidential,22,五,、,塑胶产品结构设计,-,扣位,( SnapJoints ),扣位设计要点,：,：,扣位的设计一,般,般是采用悬梁式的方法，悬梁,式,式的延伸就是,环,环型扣或球型,扣,扣。所谓悬梁,式,式，其实是利,用,用塑胶本身的,挠,挠曲变形的特,性,性，经过弹性,回,回复返回原来,的,的形状。,常用的悬梁扣,位,位是恒等切面,的,的，若要悬梁,变,变形大些可采,用,用渐变切面，渐变切面其变,形,形量可远大于,恒,恒等切面。,扣位的设计是,需,需要计算出来，如装配,时,时之受力，和,装,装配後应力集,中,中的渐变行为,，,，要根据塑料,特,特性验证是否,合,合理。,扣位装置的弱,点,点是扣位的两,个,个组合部份，,勾,勾形伸出部份,及,及凸缘部份经,多,多次重覆使用,後,後容易产生变,形,形，甚至出现,断,断裂的现象，,这,这情况较常出,现,现於脆性或掺,入,入纤维的塑胶,材,材料上。,扣位与产品通,常,常同时成型，,所,所以扣位的损,坏,坏亦即产品的,损,损坏。补救的,办,办法是将扣位,装,装置设计成多,个,个扣位同时共,用,用，使整体的,装,装置不会因为,个,个别扣位的损,坏,坏而不能运作,，,，从而增加其,使,使用寿命。,扣位装置的另,一,一弱点是扣位,相,相关尺寸的公,差,差要求十分严,谨,谨，倒扣位置,过,过多容易形成,扣,扣位损坏；相,反,反，倒扣位置,过,过少则装配位,置,置难於控制或,组,组合部份出现,过,过松的现象。,confidential,23,五,、,塑胶产品结构设计,-,扣位,( SnapJoints ),扣位类型：,如以功能来区,分,分，扣位的设,计,计可分为成永久型和可拆,卸,卸型两种。,永久型扣位的,设,设计方便装上,但,但不容易拆下,，,，可拆卸型扣,位,位的设计则装,上,上、拆下均十,分,分方便。其原,理,理是可拆卸型,扣,扣位的勾形伸,出,出部份附有适,当,当的导入角及,导,导出角方便扣,上,上及分离的动,作,作，导入角及,导,导出角的大小,直,直接影响扣上,及,及分离时所需,的,的力度，永久,型,型的扣位则只,有,有导入角而没,有,有导出角的设,计,计，所以一经,扣,扣上，相接部,份,份即形成自我,锁,锁上的状态，,不,不容易拆下。,请,请叁考永久式,及,及可拆卸式扣,位,位的原理图。,confidential,24,五,、,塑胶产品,结,结构,设,设计,-,扣位,(SnapJoints),以扣,位,位的,形,形状,来,来区,分,分，,则,则大,致,致上,可,可分,为,为单边,扣,扣、,环,环型,扣,扣、,球,球形,扣,扣等，,其,其设,计,计可,参,参阅,下,下图,。,。,confidential,25,五,、,塑胶产品,结,结构,设,设计,-,扣位,(SnapJoints),A,铆合,B,铆合,几种,常,常用,扣,扣位,尺,尺寸,建,建议,confidential,26,五,、,塑胶产品,结,结构,设,设计,-,扣位,(SnapJoints),C(,T/W,）,confidential,27,五,、,塑胶产品,结,结构,设,设计,-,扣位,(SnapJoints),D,(,前后,盖,盖等,，,，最,常,常用,类,类型,）,）,confidential,28,五,、,塑胶产品,结,结构,设,设计,-,扣位,(SnapJoints),扣位,组,组装,（,（拆,解,解）,力,力量,W=F*tg(,),confidential,29,五,、,塑胶产品,结,结构,设,设计,-,扣位,(SnapJoints),DSC,扣位,注,注意,事,事项,：,：,1.,前后,盖,盖等,外,外观,件,件，,配合,外观,配,配合,间,间隙,要,要求,：,：,因角,部,部易,产,产生,缝,缝隙,，,，要,求,求扣,位,位距,离,离机,台,台角,部,部在,20mm,以内,；,；,中部,扣,扣位,距,距离,50mm,以内,。,。,2.,电池,盖,盖等,活,活动,部,部件,采,采用,可拆,卸,卸型,扣,扣位,(,导入,导,导出,角,角）,，,，要,求,求关,闭,闭和,打,打开,都,都有,合,合适,的,的力,量,量,(Max1Kg),。特,别,别当操作,点,点不,在,在两,个,个扣,合,合位,置,置的,正,正中,间,间时,，,，要,考,考虑,力,力的,平,平衡,，,，两,个,个扣,位,位要,设,设计,不,不同,的,的尺,寸,寸,(,力量,）,）。,confidential,30,六,、,塑胶产品,结,结构,设,设计,-,出,(,拔,),模角,基本,设,设计,守,守则,：,：,注塑,件,件冷,却,却收,缩,缩後,多,多附,在,在凸,(,公,),模上,，,，为,了,了使,产,产品,壁,壁厚,平,平均,及,及防,止,止产,品,品在,开,开模,後,後附,在,在较,热,热的,凹,凹,(,母,),模上,，,，出,模,模角,对,对应,於,於凸,(,公,),及凹,(,母,),是应,该,该相,等,等的,。,。特,殊,殊情,况,况若,要,要求,产,产品,於,於开,模,模後,附,附在,凹,凹模,的,的话,，,，可,将,将相,接,接凹,(,母,),模部,份,份的,出,出模,角,角尽,量,量减,少,少，,或,或刻,意,意在,凹,凹,(,母,),模加上,适,适量的,倒,倒扣位,。,。外形,线,线大于,87,度时，,对,对脱模,较,较不利,。,。,对于同,在,在公,(,母,),模一侧,的,的特征,，,，内孔,以,以小端,为,为准，,符,符合图,样,样，斜,度,度向扩,大,大方向,取,取得；,外,外形以,大,大端为,准,准，符,合,合图样,，,，斜度,向,向缩小,方,方向取,得,得。如,右,右图：,confidential,31,六,、,塑胶产品结,构,构设计,-,出,(,拔,),模角,抛光的,外,外壁可,使,使用,1/8,或,1/4,度等较,小,小的出,(,拔,),模角，,如,如表面,咬,咬花的,产,产品要,求,求出模,角,角作相,应,应的增,加,加，一,般,般上每,0.025mm,深的蚀,纹,纹，便,需,需要额,外,外,1,度的出,(,拔,),模角。,正,正确的,出,出模角,可,可向蚀,纹,纹供应,商,商取得,。,。,出,(,拔,),模角度,增,增大，,相,相关零,件,件的配,合,合间隙,会,会随之,加,加大，,特,特别是,对,对较大,的,的深度,尺,尺寸，,要,要进行,间,间隙验,算,算，单,边,边间隙,和,和出,(,拔,),模角度,及,及拔模,深,深度之,关,关系见,附,附表,(,下页）,。,。,DSC,外观雕,刻,刻文字,出,(,拔,),模角，,要,要求,=2mm;,外螺紋,直,直徑,=4mm,；螺距,=0.5,；螺紋,擰,擰合長,度,度,=6,9.0,1.0,螺紋,需能承,受,受鎖入,10Kg*cm,的扭矩,及,及外拉,10Kg,的拉力,；,；,Screwgauge,標準：,GO=2.5,圈；,NOGO=0.2,+/-,0.03,4,ID,設計值,+/-,0.05,（,+/-,0.1 for,客戶）,5,ID,設計值,+/-,0.05,（,+/-,0.1 for,客戶）,6,0.20.3,+/-,0.03,7,5,0,6,0,(,拔模角,),+/-,0.5,0,8,尖角,放電自然,R,R=0.2,+/-,0.03,4,ID,設計值,+/-,0.05,（,+/-,0.1 for,客戶）,5,ID,設計值,+/-,0.05,（,+/-,0.1 for,客戶）,6,0.2,+/-,0.03,7,5,0,6,0,(,拔模角,),+/-,0.5,0,8,尖角,放電自然,R,R=0.1,案例圖,示,示,八,、,雕刻文,字,字，符,號,號,凸字規,範,範,confidential,39,九,、,咬花,(,T,exture,),咬花,分類,：,咬花,噴砂,化學蝕,刻,刻,梨地,皮紋,柄紋,.,幾何圖,形,形,.,木紋,.,髮線,咬花深,度,度,范,圍,2umm,3mm,;,咬花,注意事,項,項,:,確定咬,花,花範圍,，,有無配,合,合的關,連,連品,(,成品,).,模具鋼,材,材的確,定,定,，,模具的,硬,硬度,(,熱處理,氮化,).,脫模角,度,度,成形材,料,料的種,別,別,.,確認咬,花,花番號,confidential,40,咬 花,粗,粗,度,度 比,較,較,/,精 密,測,測 試,表面粗,度,度測定,器,器,：,德國,HOMMELTESTER T1000,型,主要符,號,號,:,Ra:,算 術,平,平 均,粗,粗,度,度 值,;,Rz:,山 谷,平,平,均,均 值,;,Rm:,最 大,山,山,谷,谷,深,深,度,度 值,噴 砂,NO:12,梨 地,NO:9,皮 紋,NO:NH4044,寫 真,柄,NO:26,Lt=15mm,Lc=2.5mm,Ra= 04.53 Um,Rz= 26.92 Um,Rm= 32.16 Um,Nr= 00057/cm,Lt=15mm,Lc=2.5mm,Ra= 12.18 Um,Rz= 58.84 Um,Rm= 64.88 Um,Nr= 00023/cm,Lt=15mm,Lc=2.5mm,Ra= 09.81 Um,Rz= 56.24 Um,Rm= 64.32 Um,Nr= 00032/cm,Lt=15mm,Lc=2.5mm,Ra=23.79Um,Rz=91/.16Um,Rm=92.64Um,Nr=00012/cm,九,、咬,花,花,(,T,exture,),confidential,41,TEXTURE#,DRAFT,DEEP.,TEXTURE#,DRAFT,DEEP.,1.5,1.5,1.5,2.5,3,3,3.5,1.5,2,2.5,2.5,3,3.5,3.5,NIHONETCHING,咬花,製,製作,參,參考,資,資料,S,半光,澤,澤,;,G,全光,澤,澤,HN3000,HN3001,HN3002,HN3003,HN3004,HN3005,HN3006,HN3007,HN3008,HN3009,HN3010,HN3011,HN3012,HN3013,4-5u,5-6,7-9,8-11,10-15,16-18,17-20,7-9,9-11,12-14,15-18,18-22,24-28,27-31,NO.1,NO.2,N0.3,NO.4,NO.5,NO.6,NO.7,NO.8,NO.9,NO.10,NO.11,NO.12,1,1,1,1,1,1.5,1.5,2,2.5,3,3-4,4-5,X,1.7u,1,1.4,1.8,2.9,4,6.5,7,7.7,10-11,12-15,16-18,九,、咬,花,花,(,T,exture,),梨,地,地,confidential,42,TEXTURE#,DRAFT,DEEP.,TEXTURE#,DRAFT,DEEP.,MOLD-TECH,咬花,製,製作,參,參考,資,資料,九,、咬,花,花,(,T,exture,),MT-11000,MT-11010,MT-11020,MT-11030,MT-11040,MT-11050,MT-11060,MT-11070,MT-11080,MT-11090,MT-11100,MT-11110,MT-11120,MT-11200,MT-11205,MT-11210,MT-11215,MT-11220,MT-11225,MT-11230,MT-11235,MT-11240,MT-11245,MT-11250,MT-11255,MT-11260,1?,1.5,2.5,3,4.5,6.5,4.5,4.5,3,5.5,9,4,3,.0004,.001,.0015,.002,.003,.0045,.003,.003,.002,.0035,.006,.0025,.002,4.5,4,5.5,6.5,7.5,6.5,4,6,2.5,3,4,3,6,.003,.0025,.0035,.0045,.005,.0045,.0025,.004,.0015,.002,.0025,.002,.004,confidential,43,TKS,