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1、塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則Paulren1confidential塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則1.壁厚(Thickness)2.加強筋(Rib)3.支柱(Boss)4.洞孔(Hole)5.扣位(Snap Joint)6.出模角(Draft Angle)7.螺紋(Screw)8.文字(Text)9.咬花(Texture)2confidential一一、塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-壁厚壁厚壁厚壁厚基本設(shè)計守則基本設(shè)計守則:A.壁厚的大小取決於產(chǎn)品需要承受的外力、是否作為其他零件的支撐、承接柱位的數(shù)量、尺寸的大小以及選用的塑膠材料而定。B.最理想的壁厚分布是切

2、面在任何一個地方都是均一的厚度。當因功能上的需求以致壁厚有所改變時，由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑。太突然的壁厚過渡轉(zhuǎn)變會導(dǎo)致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面問題。u采用射出成型的生產(chǎn)方法時，流道、澆口和部件的設(shè)計應(yīng)使塑料由厚膠料的地方流向薄膠料的地方。這樣使模腔內(nèi)有適當?shù)膲毫σ詼p少在厚膠料的地方出現(xiàn)縮水及避免模腔不能完全充填的現(xiàn)象。3confidential平面準則:A.在大部份熱融過程操作，包括擠壓和射出成型，均一的壁厚是非常的重要的。厚膠的地方比旁邊薄膠的地方冷卻得比較慢，并且在相接的地方表面在澆口凝固後出現(xiàn)收縮痕。更甚者引致產(chǎn)生撓曲、顏色不同或不同透明度。B

3、.若厚膠的地方漸變成薄膠的是無可避免的話，應(yīng)盡量設(shè)計成漸次的改變，并且在不超過壁厚3:1的比例下。下圖可供叁考。一一、塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-壁厚壁厚4confidential一一、塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-壁厚壁厚轉(zhuǎn)角準則:A.轉(zhuǎn)角準則是要求在轉(zhuǎn)角的地方也同樣保證均一的壁厚，以免冷卻時間不一致，造成部件發(fā)生變形和撓曲。此外，尖銳的圓角位通常會導(dǎo)致部件有缺陷及應(yīng)力集中，尖角的位置亦常在電鍍過程後引起不希望的物料聚積。集中應(yīng)力的地方會在受負載或撞擊的時候破裂。較大的圓角提供了這種缺點的解決方法，不但減低應(yīng)力集中的因素，且令流動的塑料流得更暢順和成品脫模時更容易。

4、下圖可供叁考。5confidential一一、塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-壁厚壁厚B.轉(zhuǎn)角位的設(shè)計準則亦適用於懸梁式扣位。因這種扣緊方式是需要將懸梁臂彎曲嵌入，轉(zhuǎn)角位置的設(shè)計圖說明如果轉(zhuǎn)角弧位R太小時會引致其應(yīng)力集中系數(shù)(StressConcentrationFactor)過大，因此，產(chǎn)品彎曲時容易折斷，弧位R太大的話則容易出現(xiàn)收縮紋和空洞。因此，圓弧位和壁厚是有一定的比例。一般介乎0.2至0.6T之間，理想數(shù)值是在0.5T左右。6confidential一一、塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-壁厚壁厚常用熱塑性塑料的壁厚設(shè)計參考表常用熱塑性塑料的壁厚設(shè)計參考表:熱塑性塑

5、料最薄mm平均mm最厚mmABS0.82.33.2PC0.32.49.5PC+ABS0.52.46.4POM0.41.63.2PMMA0.62.46.4PA0.41.63.2PS0.81.66.4成本考慮對于超過4mm的壁厚，易采用發(fā)泡成型或氮氣輔助射出。由于UL安規(guī)要求，通常膠厚不易太薄(=1.3=1.3。B.膠料局部過厚會導(dǎo)致如形成縮水痕、空穴、或增加內(nèi)應(yīng)力等不良。對于外觀件需進行縮水驗證。C.采用加強筋方式連接外壁，或輔以三角或十字加強筋可有效增加強度。13confidential三、三、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-支柱支柱(Boss)對于外觀件，當有螺絲柱子，需要進行縮水

6、驗證，依照上頁圖示意，塑膠壁厚1.5，螺絲柱子外徑3.4，驗證結(jié)果 NG:(1.8-1.5)/1.5*100%=20%8%:(1.8-1.5)/1.5*100%=20%8%。外觀面有可能會有縮水痕跡。改善方案如下圖：改善方案如下圖：u當縮水驗證NG時，可在增加火山口及加深螺絲孔深度來改善。u外觀部品綜合考慮縮水與螺絲柱子強度，塑膠壁厚要求大于1.3。u適當?shù)妮o以三角或十字加強筋方式，可大幅度提高強度和改善料流填充。14confidential三、三、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-支柱支柱(Boss)普普 通通 牙牙 螺螺 絲塑膠件螺孔尺寸建議絲塑膠件螺孔尺寸建議：普普 通通 牙牙

7、螺螺 絲絲 單位：單位：mm螺絲規(guī)格1.41.72.0孔徑要求孔徑公差孔徑公差孔徑公差塑料名稱ABS1.1 01.4 01.7 0 0.05 0.05 0.05 PC+ABS1.1 01.4 01.7 0 0.05 0.05 0.05 PC1.1 0.051.4 0.051.7 0.05 0 0 0 PC+GF%1.1 0.051.4 0.051.7 0.05 0 0 0 HIPS1.1 01.4 01.7 0 0.05 0.05 0.05 POM1 0.051.3 0.051.6 0.05 0 0 0 PA1 0.051.3 0.051.6 0.05 0 0 015confidential三

8、、三、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-支柱支柱(Boss)熱壓支柱尺寸建議熱壓支柱尺寸建議：16confidential四、四、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-洞孔洞孔(Hole)洞孔洞孔洞孔洞孔 (Hole)(Hole)作用及常見孔的類型：在塑膠件上開孔使其和其它部件相接合或增加產(chǎn)品功能上的組合是常用的手法，洞孔的大小及位置應(yīng)盡量不會對產(chǎn)品的強度構(gòu)成影響或增加生產(chǎn)的復(fù)雜性，常見孔的類型如下：孔離邊位或內(nèi)壁邊之要點孔離邊位或內(nèi)壁邊之要點：17confidential四、四、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-洞孔洞孔(Hole)盲孔設(shè)計要點：盲孔設(shè)計要點：盲孔設(shè)計要點

9、：盲孔設(shè)計要點：u 盲孔是靠模具上的鑲針形成，而鑲針的設(shè)計只能單邊支撐在模具上，因此很容易被溶融的塑料使其彎曲變形，造成盲孔出現(xiàn)橢圓的形狀，所以鑲針的長度不能過長。盲孔深度最大是直徑的3倍，考慮模具鑲針強度要求直徑最小0.8mm。u外觀件上的各種凹槽，如雕刻文字等，要求棱線分明，導(dǎo)致過渡太急，易產(chǎn)生氣痕，如果凹槽無功能要求，底部設(shè)計圓滑過渡，避免氣痕。通孔設(shè)計要點通孔設(shè)計要點：u通孔的做法可以是靠單一邊針兩端同時固定在模具上、或兩枝邊針相接而各有一端固定在模具上。當應(yīng)用第二種方法時，兩條邊釘?shù)闹睆綉?yīng)稍有不同以避免因為兩條邊釘軸心稍有偏差而引致產(chǎn)品出現(xiàn)倒扣的情況。直徑小于1.5mm的細長孔，要求

10、長度小于10mm.18confidential四、四、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-洞孔洞孔(Hole)u對于塑膠部品，結(jié)合線處強度較弱，受力容易破裂。當通孔處于產(chǎn)品邊部，同時有配合力量要求時，要求孔壁距離外側(cè)壁1.5mm（如因結(jié)構(gòu)原因無法保證1.5mm,采用模具設(shè)置冷料槽成型后再剪除，但最小要1.0mm），對于卡勾槽盡量采用盲孔。孔洞邊緣要求：孔洞邊緣要求：為便于尺寸管理及模具加工洞孔的邊緣應(yīng)預(yù)留最少0.2mm的直邊，如下圖參考：19confidential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-扣位扣位(Snap Joints)扣位操作原理：扣位操作原理：當兩件零件扣

11、上時，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸緣部份推開，直至凸緣部份完結(jié)為止；此後，藉著塑膠的彈性，勾形伸出部份即時復(fù)位，其後面的凹槽亦即時被相接零件的凸緣部份嵌入，此倒扣位置立時形成互相扣著的狀態(tài)，扣位的操作原理圖如下。20confidential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-扣位扣位(Snap Joints)扣位設(shè)計要點：扣位設(shè)計要點：A.扣位的設(shè)計一般是采用懸梁式的方法，懸梁式的延伸就是環(huán)型扣或球型扣。所謂懸梁式，其實是利用塑膠本身的撓曲變形的特性，經(jīng)過彈性回復(fù)返回原來的形狀。B.常用的懸梁扣位是恒等切面的，若要懸梁變形大些可采用漸變切面，漸變切面其變形量可遠大于恒

12、等切面。C.扣位的設(shè)計是需要計算出來，如裝配時之受力，和裝配後應(yīng)力集中的漸變行為，要根據(jù)塑料特性驗證是否合理。D.扣位裝置的弱點是扣位的兩個組合部份，勾形伸出部份及凸緣部份經(jīng)多次重覆使用後容易產(chǎn)生變形，甚至出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，這情況較常出現(xiàn)於脆性或摻入纖維的塑膠材料上。E.扣位與產(chǎn)品通常同時成型，所以扣位的損壞亦即產(chǎn)品的損壞。補救的辦法是將扣位裝置設(shè)計成多個扣位同時共用，使整體的裝置不會因為個別扣位的損壞而不能運作，從而增加其使用壽命。F.扣位裝置的另一弱點是扣位相關(guān)尺寸的公差要求十分嚴謹，倒扣位置過多容易形成扣位損壞；相反，倒扣位置過少則裝配位置難於控制或組合部份出現(xiàn)過松的現(xiàn)象。21confid

13、ential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-扣位扣位(Snap Joints)扣位類型：扣位類型：A.如以功能來區(qū)分，扣位的設(shè)計可分為成永久型和可拆卸型兩種。永久型扣位的設(shè)計方便裝上但不容易拆下，可拆卸型扣位的設(shè)計則裝上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸型扣位的勾形伸出部份附有適當?shù)膶?dǎo)入角及導(dǎo)出角方便扣上及分離的動作，導(dǎo)入角及導(dǎo)出角的大小直接影響扣上及分離時所需的力度，永久型的扣位則只有導(dǎo)入角而沒有導(dǎo)出角的設(shè)計，所以一經(jīng)扣上，相接部份即形成自我鎖上的狀態(tài)，不容易拆下。請叁考永久式及可拆卸式扣位的原理圖。22confidential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則

14、-扣位扣位(Snap Joints)B.以扣位的形狀來區(qū)分，則大致上可分為單邊扣、環(huán)型扣、球形扣等，其設(shè)計可參閱下圖。23confidential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-扣位扣位(Snap Joints)A 鉚合B鉚合幾種常用扣位尺寸建議幾種常用扣位尺寸建議 24confidential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-扣位扣位(Snap Joints)C (T/W）25confidential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-扣位扣位(Snap Joints)D (前后蓋等，最常用類型）26confidential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品

15、結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-扣位扣位(Snap Joints)扣位組裝（拆解）力量扣位組裝（拆解）力量 W=F*tg()27confidential五、五、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-扣位扣位(Snap Joints)DSCDSC扣位注意事項：扣位注意事項：1.前后蓋等外觀件，配合外觀配合間隙要求：u因角部易產(chǎn)生縫隙，要求扣位距離機臺角部在20mm以內(nèi)；u中部扣位距離50mm以內(nèi)。2.電池蓋等活動部件采用可拆卸型扣位(導(dǎo)入導(dǎo)出角），要求關(guān)閉和打開都有合適的力量(Max1Kg)。特別當操作點不在兩個扣合位置的正中間時，要考慮力的平衡，兩個扣位要設(shè)計不同的尺寸(力量）。28conf

16、idential六、六、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-出出(拔拔)模角模角基本設(shè)計守則：基本設(shè)計守則：A.注塑件冷卻收縮後多附在凸(公)模上，為了使產(chǎn)品壁厚平均及防止產(chǎn)品在開模後附在較熱的凹(母)模上，出模角對應(yīng)於凸(公)及凹(母)是應(yīng)該相等的。特殊情況若要求產(chǎn)品於開模後附在凹模的話，可將相接凹(母)模部份的出模角盡量減少，或刻意在凹(母)模加上適量的倒扣位。外形線大于87度時，對脫模較不利。B.對于同在公(母)模一側(cè)的特征，內(nèi)孔以小端為準，符合圖樣，斜度向擴大方向取得；外形以大端為準，符合圖樣，斜度向縮小方向取得。如右圖：29confidential六、六、塑膠塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準

17、則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準則-出出(拔拔)模角模角C.拋光的外壁可使用1/8或1/4度等較小的出(拔)模角，如表面咬花的產(chǎn)品要求出模角作相應(yīng)的增加，一般上每0.025mm深的蝕紋，便需要額外1度的出(拔)模角。正確的出模角可向蝕紋供應(yīng)商取得。D.出(拔)模角度增大，相關(guān)零件的配合間隙會隨之加大，特別是對較大的深度尺寸，要進行間隙驗算，單邊間隙和出(拔)模角度及拔模深度之關(guān)系見附表(下頁）。E.DSC外觀雕刻文字出(拔)模角，要求=2mm;外螺紋直徑=4mm；螺距=0.5；螺紋擰合長度=69.01.0u螺紋需能承受鎖入10Kg*cm的扭矩及外拉10Kg的拉力；uScrewgauge標準：GO=2.5圈；N

18、OGO=0.2+/-0.034ID設(shè)計值+/-0.05（+/-0.1for客戶）5ID設(shè)計值+/-0.05（+/-0.1for客戶）60.20.3+/-0.0375060(拔模角)+/-0.508尖角放電自然RR=0.2+/-0.034ID設(shè)計值+/-0.05（+/-0.1for客戶）5ID設(shè)計值+/-0.05（+/-0.1for客戶）60.2+/-0.0375060(拔模角)+/-0.508尖角放電自然RR=0.1案例圖示案例圖示八、雕刻文字，符號八、雕刻文字，符號C.凸字規(guī)範37confidential九、九、咬花咬花(Texture(Texture)咬花咬花分類分類：咬花噴砂化學(xué)蝕刻梨地

19、皮紋柄紋.幾何圖形.木紋.髮線咬花深度范圍2umm3mm;咬花注意事項:1)確定咬花範圍，有無配合的關(guān)連品(成品).2)模具鋼材的確定，模具的硬度(熱處理,氮化).3)脫模角度4)成形材料的種別.5)確認咬花番號38confidential咬咬 花花 粗粗 度度 比比 較較/精精 密測密測 試試表面粗度測定器：德國HOMMEL TESTER T1000型主要符號:Ra:算術(shù)平均粗度值;Rz:山谷平均值;Rm:最大山谷深度值噴砂NO:12梨地NO:9皮紋NO:NH4044寫真柄NO:26Lt=15mmLc=2.5mmRa=04.53UmRz=26.92UmRm=32.16UmNr=00057/c

20、mLt=15mmLc=2.5mmRa=12.18UmRz=58.84UmRm=64.88UmNr=00023/cmLt=15mmLc=2.5mmRa=09.81UmRz=56.24UmRm=64.32UmNr=00032/cmLt=15mmLc=2.5mmRa=23.79UmRz=91/.16UmRm=92.64UmNr=00012/cm九、咬花九、咬花(Texture)39confidentialTEXTURE#DRAFT DEEP.TEXTURE#DRAFT DEEP.1.51.51.52.5333.51.522.52.533.53.5NIHON ETCHING 咬花製作參考資料S半光澤;

21、G全光澤HN3000HN3001HN3002HN3003HN3004HN3005HN3006HN3007HN3008HN3009HN3010HN3011HN3012HN30134-5u5-67-98-1110-1516-1817-207-99-1112-1415-1818-2224-2827-31NO.1NO.2N0.3NO.4NO.5NO.6NO.7NO.8NO.9NO.10NO.11NO.12111111.51.522.533-44-5X1.7u11.41.82.946.577.710-1112-1516-18九、咬花九、咬花(Texture)梨地40confidentialTEXTURE

22、#DRAFT DEEP.TEXTURE#DRAFT DEEP.MOLD-TECH咬花製作參考資料九、咬花九、咬花(Texture)MT-11000MT-11010MT-11020MT-11030MT-11040MT-11050MT-11060MT-11070MT-11080MT-11090MT-11100MT-11110MT-11120MT-11200MT-11205MT-11210MT-11215MT-11220MT-11225MT-11230MT-11235MT-11240MT-11245MT-11250MT-11255MT-112601?1.52.534.56.54.54.535.5943.0004.001.0015.002.003.0045.003.003.002.0035.006.0025.0024.545.56.57.56.5462.53436.003.0025.0035.0045.005.0045.0025.004.0015.002.0025.002.00441confidentialTKS42confidential