塑胶件结构设计手册培训
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塑料件结构设计准则培训
在挤压和固化成型过程中，均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地 方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表面 在浇口 凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、 颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话， 应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的比例下。
从产品设计角度来看:过厚的产品会产生空穴气孔的可能性，大大削 弱产品的刚性及强度。
4
壁厚篇 (Wall)
最理想的壁厚分布是切面在任何一个地方都是平均的厚度，但为了满 足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料 的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致 因冷却速度的不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。
13
壁厚篇 (Wall)--不同材质的设计要点-PA
(a)壁厚 尼龙的塑胶零件设计 应采用结构所需要的最小厚度。这种厚
度可使材料得到最经济的使用。壁厚尽量能一致以消除成型后变型。 若壁厚由厚过渡至薄胶料 则需要采用渐次变薄的方式。
(b) 圆角 一般情况下,建议圆角R值最少0.5mm .在有可能的范围，尽量
支柱 ( Boss ) --不同材料的设计要点-PC
PC支柱是大部份用来作装配产品用，有时用作支撑其它对象或隔开物 体之用。甚至一些很细小的支柱最终会热溶后作内部零件固定用。一些放 于边位的支柱是需耍一些肋骨作为互相依附，以增加支柱强度。
21
支柱 ( Boss ) --不同材料的设计要点-PS
PS支柱通常用于打入件，收螺丝，导向针，攻牙或作紧迫配合。可 能情形之下避免独立一支支柱而无任何支撑。应加一些肋骨以加强其强 度。若支柱离边壁不远应以肋骨将柱和边相连在一起。
(b) 圆角 建议的最小圆角半径是胶料厚度的25%。轻微的增加半径就能明显的 减低应力。
从产品设计角度来看:过厚的产品会产生空穴气孔的可能性，大大削 弱产品的刚性及强度。
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壁厚篇 (Wall)
最理想的壁厚分布是切面在任何一个地方都是平均的厚度，但为了满 足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料 的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致 因冷却速度的不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。
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壁厚篇 (Wall)--不同材质的设计要点-PA
(a)壁厚 尼龙的塑胶零件设计 应采用结构所需要的最小厚度。这种厚
度可使材料得到最经济的使用。壁厚尽量能一致以消除成型后变型。 若壁厚由厚过渡至薄胶料 则需要采用渐次变薄的方式。
(b) 圆角 一般情况下,建议圆角R值最少0.5mm .在有可能的范围，尽量
支柱 ( Boss ) --不同材料的设计要点-PC
PC支柱是大部份用来作装配产品用，有时用作支撑其它对象或隔开物 体之用。甚至一些很细小的支柱最终会热溶后作内部零件固定用。一些放 于边位的支柱是需耍一些肋骨作为互相依附，以增加支柱强度。
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支柱 ( Boss ) --不同材料的设计要点-PS
PS支柱通常用于打入件，收螺丝，导向针，攻牙或作紧迫配合。可 能情形之下避免独立一支支柱而无任何支撑。应加一些肋骨以加强其强 度。若支柱离边壁不远应以肋骨将柱和边相连在一起。
(b) 圆角 建议的最小圆角半径是胶料厚度的25%。轻微的增加半径就能明显的 减低应力。
注塑件结构设计培训资料共83页
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
注塑件结构设计培训资料
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
塑料件培训资料
一、所需资料;
对手件(environment)
产品
1.原则上需要将与产品有搭接的所有环境件（对手件）找齐。 2.用于连接、固定产品的通用小配件的数据、信息。
3.产品的测量要求概念图
4.产品的定位要求概念图。
产品的测量要求和定位要求有时 会放到同一个概念图中，也可能 各自有概念图。格式为 EXEL.PPT或者PDF不定。
二、塑料件外形设计注意事项;
检具本体外形要求：
2 3
4
2
4
3
1
1
外形：
外形：
1. 外形检块形状不规则;
1. 外形检块形状规则;
2. 检块之间间隙不统一;
2. 检块之间间隙统一;(一般2~3MM)
3. 检块分段处不合理;(R角处不可拆分） 3. 检块分段处合理;
4. 检块测量面不均匀;
4. 检块测量面均匀;
二、常见检测方式以及注意事项;
与日系3间隙、0段差检测产品外形轮廓不同，欧美系塑胶件外形 轮廓采用环境件仿形配合百分表检测的比重相对会较高，这当中 包括MA以及MGR. 1.仿环境件 。
（1）.本体仿环境件一周（需特别注意：为相应零件预留装拆、 测量空间）。
（2）.仿环境件+0切齐
2.百分表（DTI） 。
一、塑料件设计所需资料
产品
对手件（钣金）
对手件
固定安装/定位
对手件
对手件
产品
外形测量; 手持检具; 定位/固定;
产品
产品 对手件
产品
二、塑料件外形设计注意事项;
方式一： 测量P.L线间隙及外形P.L线 方式二： 测量面间隙及外形P.L线
二、塑料件外形设计注意事项;
塑料件设计及品质培训教材(PDF 49页)
(7) Boss 高度为 30mm以上时 , 有强度要求的 boss斜度设计 .
8/11
0.5(d-d') / H = 1/50 ~ 1/30 0.5(D-D') / H = 1/100 ~ 1/50
1-2-4. 不同材 质的 boss 设计 ( 1) Polypropylene ( 聚丙烯 )
(2) ABS ( 丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯）
(3) 强度好 缩水小的 boss设计
7/11
D-D' / H = 0.035 ~ 0.070 d-d' / H = 0.0177 ~ 0.035 t' = t (0.6~0.8) H ≥ 2D' H ≤ 2D'
1-2-3. BOSS 一般事项 (1) 用 于 成型品凸包部位 Hole 加强 组装时 嵌入的 , 或者作 为 具有一定高度的 组装 柱 Boss 高度 <2x 直径 (2) 细长的 boss - 加 rib( 筋) 来加强 - 加 rib( 筋) 防止填充不足 - rib 加厚的话 , 对于 vent( 出水口） 有利 (3) Sink mark( 凹槽痕迹） - boss 相反侧 易产生 sink mark 的地方 , 建议增加花纹． (4) 分模时 , core pin( 分截面销 ) 因收缩力造成变形 , 设计 boss 为佳． (5) 要设计增加 Boss 强度的 rib( 筋), 在凸包处增加 R. (6) Mounting boss
(4) 厚度
- 尽可能做薄
- 在指定的厚度上要有最大的厚度 , 强度的形状．
- 均匀设计 , 避免内部应力 , 变形 , 拉裂
1-1-2. 零部件厚度设计注意事项
原则上是均匀设计 , 但是根据产品的结构 , 形状 , 成型的原几项决定厚度
8/11
0.5(d-d') / H = 1/50 ~ 1/30 0.5(D-D') / H = 1/100 ~ 1/50
1-2-4. 不同材 质的 boss 设计 ( 1) Polypropylene ( 聚丙烯 )
(2) ABS ( 丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯）
(3) 强度好 缩水小的 boss设计
7/11
D-D' / H = 0.035 ~ 0.070 d-d' / H = 0.0177 ~ 0.035 t' = t (0.6~0.8) H ≥ 2D' H ≤ 2D'
1-2-3. BOSS 一般事项 (1) 用 于 成型品凸包部位 Hole 加强 组装时 嵌入的 , 或者作 为 具有一定高度的 组装 柱 Boss 高度 <2x 直径 (2) 细长的 boss - 加 rib( 筋) 来加强 - 加 rib( 筋) 防止填充不足 - rib 加厚的话 , 对于 vent( 出水口） 有利 (3) Sink mark( 凹槽痕迹） - boss 相反侧 易产生 sink mark 的地方 , 建议增加花纹． (4) 分模时 , core pin( 分截面销 ) 因收缩力造成变形 , 设计 boss 为佳． (5) 要设计增加 Boss 强度的 rib( 筋), 在凸包处增加 R. (6) Mounting boss
(4) 厚度
- 尽可能做薄
- 在指定的厚度上要有最大的厚度 , 强度的形状．
- 均匀设计 , 避免内部应力 , 变形 , 拉裂
1-1-2. 零部件厚度设计注意事项
原则上是均匀设计 , 但是根据产品的结构 , 形状 , 成型的原几项决定厚度
注塑件结构设计培训资料
流．
• 1.塑件壁厚關系到其強度﹑剛性﹑變形﹑外觀要 求等﹐對塑件的使用
• 性﹑裝配性影響很大。合理設計壁厚﹐至關重要。 • 2.對于結構復雜﹐需要肉厚不等的塑件設計﹐應
借助于工程分析的力
• 量﹐通過實踐量試驗証﹐確定合理可行﹑最優方 案。
• 3.塑件設計時﹐要考慮到零件單位的執行難易﹐ 要從成型模具設計角
• 降低产品内应力，提高产品强度； • 节省塑料原料，减轻制品重量（一般可减
轻 20%-40%）； • 改善材料在制品断面上的分布，改善制品
的刚性； • 缩短成型时间，提高生产效率； 延长模具
使用寿命。
3.注塑件的局部设计
• 3.1. 外形设计 • 3.2. 装配设计 • 3.2.1 止口 • 3.2.2 扣位 • 3.2.3 螺丝柱 • 3.3 结构设计 • 3.3.1開模方向和分型線 • 3.3.2脫模斜度 • 3.3.3産品壁厚 • 3.3.4加強筋 • 3.3.5圓角
气辅成形工艺3种方式
• ：A）中空成形，即将塑料熔体射入模具型腔，充填到型 腔体积的60%-70%时，停止注射，开始注入气体，直至 保压冷却定型。这种工艺主要适用于类似把手、手柄之类 的厚壁塑料制品。
• B）短射，即将塑料熔体充填到型腔体积的90%-98%时， 开始进气。该方法主要用于较大平面的厚壁或偏壁制品。
經驗公式如下： • 0.5(A---B)/H =1/12—1/14 • A=大端尺寸 • B=小端尺寸 • H=高度 • 柵格節距在4mm以下之場合，脫模斜度為1/10左
右, 柵格肉厚超過８mm，斜度不可過份加大，可 在母模側多留膠位處分模，如柵格段膠位加大， 可考慮加大斜度．
３．加強筋：
• 可改善料流，防止應力變形，並起補強作用． • ａ．縱肋： 0.5(A-B)/H=1/500—1/200 • ｂ．底肋： 0.5(A-B)/H=1/150—1/100 • ｃ．凸柱： 0.5(大端直徑 – 小端直徑)/Ｈ＝
• 1.塑件壁厚關系到其強度﹑剛性﹑變形﹑外觀要 求等﹐對塑件的使用
• 性﹑裝配性影響很大。合理設計壁厚﹐至關重要。 • 2.對于結構復雜﹐需要肉厚不等的塑件設計﹐應
借助于工程分析的力
• 量﹐通過實踐量試驗証﹐確定合理可行﹑最優方 案。
• 3.塑件設計時﹐要考慮到零件單位的執行難易﹐ 要從成型模具設計角
• 降低产品内应力，提高产品强度； • 节省塑料原料，减轻制品重量（一般可减
轻 20%-40%）； • 改善材料在制品断面上的分布，改善制品
的刚性； • 缩短成型时间，提高生产效率； 延长模具
使用寿命。
3.注塑件的局部设计
• 3.1. 外形设计 • 3.2. 装配设计 • 3.2.1 止口 • 3.2.2 扣位 • 3.2.3 螺丝柱 • 3.3 结构设计 • 3.3.1開模方向和分型線 • 3.3.2脫模斜度 • 3.3.3産品壁厚 • 3.3.4加強筋 • 3.3.5圓角
气辅成形工艺3种方式
• ：A）中空成形，即将塑料熔体射入模具型腔，充填到型 腔体积的60%-70%时，停止注射，开始注入气体，直至 保压冷却定型。这种工艺主要适用于类似把手、手柄之类 的厚壁塑料制品。
• B）短射，即将塑料熔体充填到型腔体积的90%-98%时， 开始进气。该方法主要用于较大平面的厚壁或偏壁制品。
經驗公式如下： • 0.5(A---B)/H =1/12—1/14 • A=大端尺寸 • B=小端尺寸 • H=高度 • 柵格節距在4mm以下之場合，脫模斜度為1/10左
右, 柵格肉厚超過８mm，斜度不可過份加大，可 在母模側多留膠位處分模，如柵格段膠位加大， 可考慮加大斜度．
３．加強筋：
• 可改善料流，防止應力變形，並起補強作用． • ａ．縱肋： 0.5(A-B)/H=1/500—1/200 • ｂ．底肋： 0.5(A-B)/H=1/150—1/100 • ｃ．凸柱： 0.5(大端直徑 – 小端直徑)/Ｈ＝
塑胶培训手册
△E≥2.5 2.5>△E≥1
Major Minor
- Mismatching
For portable part >0.2mm <0.1mm≤0.2mm
Major Minor
For B/S≥0.5mm <0.2mm<0.5mm
Major Minor
- Wobbling cabinet
When the unit is put on a hard and flat surface (glass) if tilt ≥0.5mm ≤0.2 <0.5 mm <0.2mm
PLASTIC TRAINING MANUAL
塑 胶 培 训 手 册
(FOR DIRECT STAFF) 适合于直接工作人员
一.塑胶定义
塑料:指以有机合成树脂为主要成份加入或不加入其他配合材料而构成 的人造材料.
二、常见的塑料
HIPS ABS PP PE PA POM PMMA
三、塑胶的分类： 塑胶的分类：
四. 塑胶的特性
1. 优点 :
Α.可进行大批量的生产 此工序最具经济性 。
Β.平均成本低.
C. 可循环利用 D .对同形状的生产来说,
2.缺点:
A.
利润水平低
B. 模具成本高
C .注塑机及辅助设备成本高等等.
五. 外观问题及其概述(见下表) 外观问题及其概述(见下表)
缺陷分类 走料不齐 批锋 夹纹 用错料 水汽(汽花) 爆裂 不对色 尺寸偏差 射纹 离模 变形 缩水 烧焦 拖伤 混色 顶白 概述 胶件因容量不足而导致的胶件不完整 胶件因工模制造或生产工艺参数影响导致需修剪之余边 胶件表面因工艺参数或工模入水口小导致水纹痕迹 没有按照工程规格用料生产 因胶件含有水分导致胶件表面有汽泡或花纹 因胶件出模不顺胶件破碎. 开裂 胶件颜色不对签办 胶件尺寸不合工程之要求 因工模浇流道小或压力大, 导致胶件放射状痕迹 因工模温度低或光洁度不够, 导致胶件不能脱模 胶件形状与预计形状不完全 因模具制造或注塑工艺参数之影响导致胶件部位凹落 成型胶件出现的烧焦黑色或焦黄色 胶件出模时被模具拖刮而导致伤痕 因料有杂质而出现胶件颜色混杂 胶件顶针位发白
Major Minor
- Mismatching
For portable part >0.2mm <0.1mm≤0.2mm
Major Minor
For B/S≥0.5mm <0.2mm<0.5mm
Major Minor
- Wobbling cabinet
When the unit is put on a hard and flat surface (glass) if tilt ≥0.5mm ≤0.2 <0.5 mm <0.2mm
PLASTIC TRAINING MANUAL
塑 胶 培 训 手 册
(FOR DIRECT STAFF) 适合于直接工作人员
一.塑胶定义
塑料:指以有机合成树脂为主要成份加入或不加入其他配合材料而构成 的人造材料.
二、常见的塑料
HIPS ABS PP PE PA POM PMMA
三、塑胶的分类： 塑胶的分类：
四. 塑胶的特性
1. 优点 :
Α.可进行大批量的生产 此工序最具经济性 。
Β.平均成本低.
C. 可循环利用 D .对同形状的生产来说,
2.缺点:
A.
利润水平低
B. 模具成本高
C .注塑机及辅助设备成本高等等.
五. 外观问题及其概述(见下表) 外观问题及其概述(见下表)
缺陷分类 走料不齐 批锋 夹纹 用错料 水汽(汽花) 爆裂 不对色 尺寸偏差 射纹 离模 变形 缩水 烧焦 拖伤 混色 顶白 概述 胶件因容量不足而导致的胶件不完整 胶件因工模制造或生产工艺参数影响导致需修剪之余边 胶件表面因工艺参数或工模入水口小导致水纹痕迹 没有按照工程规格用料生产 因胶件含有水分导致胶件表面有汽泡或花纹 因胶件出模不顺胶件破碎. 开裂 胶件颜色不对签办 胶件尺寸不合工程之要求 因工模浇流道小或压力大, 导致胶件放射状痕迹 因工模温度低或光洁度不够, 导致胶件不能脱模 胶件形状与预计形状不完全 因模具制造或注塑工艺参数之影响导致胶件部位凹落 成型胶件出现的烧焦黑色或焦黄色 胶件出模时被模具拖刮而导致伤痕 因料有杂质而出现胶件颜色混杂 胶件顶针位发白
[塑件设计]塑胶部技术手册
![[塑件设计]塑胶部技术手册](https://img.taocdn.com/s3/m/7ec3fa72842458fb770bf78a6529647d27283402.png)
[塑件设计]塑胶部技术手册塑件设计：塑胶部技术手册1.概述1.1 简介1.2 目的1.3 适用范围2.塑料材料选择2.1 主要塑料材料介绍及特性对比2.2 材料选择原则和指南3.塑件设计原则3.1 塑件设计概述3.2 塑件结构设计要点3.3 塑件几何形状设计原则3.4 塑件壁厚设计3.5 塑料零件的表面处理和装饰3.6 引导槽和定位孔的设计4.模具设计与制造4.1 模具设计要点和原则4.2 模具制造工艺及注意事项4.3 模具材料的选择和使用4.4 模具加工工艺和设备要求5.注塑工艺控制5.1 注塑工艺参数的设置和调整5.2 注塑工艺中常见问题及处理方法 5.3 塑件尺寸和质量的控制5.4 注塑设备的维护和维修6.塑件检测方法和标准6.1 塑件外观缺陷的检测方法6.2 塑件尺寸和形状的检测方法6.3 塑件物理和力学性能的检测方法6.4 塑件检测标准的介绍和应用7.质量管理和质量控制7.1 塑件质量管理体系介绍7.2 塑件质量控制方法和措施7.3 塑件质量问题的分析和解决方法8.环境保护和可持续发展8.1 塑胶部环境保护的重要性和要求8.2 塑胶部可持续发展的方向和目标8.3 塑胶部在环境保护上的创新方法和实践9.附件- 注塑工艺参数记录表- 模具设计图纸- 塑件尺寸测量工具清单10.法律名词及注释- 注塑：将熔化的塑料注入模具中形成塑件的过程。
- 模具：用于制造塑胶产品的金属工具。
- 注塑工艺：控制塑胶材料熔化、注入模具和冷却固化的过程。
- 环境保护：保护和改善环境，预防和控制污染。
- 可持续发展：满足当前需求而不危及未来世代满足其需求的发展。
注塑件结构设计培训资料共83页文档
。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
注塑件结构设计培训资料
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
注塑件结构设计培训资料
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
塑料培训手册
备注:塑料在成型的过程中, 其结晶度高低也取决于模 温,模温低，结晶度低，收 缩小，透明度高，模温度
，结晶度高，物性好，所 以生产特别注意模温。
塑料材料中玻纤的用途
玻璃纤维:主要成份铝,钙,镁，硼，等碳酸盐混合所构成的无机纤维。 玻璃纤维分为二种：即长纤维与短纤维之分，一般塑料材料中所指的玻纤都是指短纤维。 长纤维是一种特殊的纤维，一般在5MM长的纤维就称之为长纤维了，目前有12MM长纤维较多，其价
流动性好的材料：PA，PE，PS，PP， 流动性中等的材料：ABS，AS，PMMA，POM， 流动性差的材料：PC，RPVC，PSU，PSF，PVDF（” F“氟塑料）
塑料的流动性同时也会跟成型条件有关： 1.塑料温度高，流动性增大，但不同的塑料也各有差异，如PA，PC，ABS，PMMA，这些材料会
PE（酚醛树脂），环氧树脂
塑料的特性
六大主特性： 1.质量轻，一般在0.9—2.3g/cm3范围内。 2.强度与刚度高 3.化学稳定性好，塑料对酸碱 等化学物品有良好的抗腐蚀性。 4.电绝缘性能好。 5.耐磨性和减磨性能好。 6.消声和吸震性能好。
塑料的降解方式
主要有六种降解方式： 1.热降解. 主要是在高温下，注塑炮筒温度过高，停留时间过长，导致材料分解。 2.力降解. 主要是在高剪切力的作用下，如螺杆转速快，背压过大，导致材料分解。 3.氧降解. 塑料含水与注塑过程，如生产时最后无料时生产，因为气体进入炮筒以内。 4.水降解. 塑料浸水时间过长导致材料内部分解。 5.光降解. 日光暴晒时间过长，塑料内部分子结构发生变发，发生降解，产品力学性能下
热塑性塑料.结晶型 4.热敏性及易水解性。 5.应力开裂及熔体破裂。 6.热性能及冷确速度。 7.吸湿性
塑料材料成型工艺中的收缩性
塑料件结构设计培训教程1
塑料件结构设计培训教程11. 前言塑料件在工业制造中具有广泛应用，其结构设计的优良程度直接影响到产品的质量和性能，同时也影响到生产成本和效率。
因此，塑料件结构设计是塑料制品行业的重要技术之一。
为了提高广大设计工程师的塑料件结构设计水平，本教程特别推出了塑料件结构设计培训教程系列。
本教程1主要介绍塑料件结构设计相关基础知识和基本要求，希望能够为设计师们提供有益的指导和帮助。
2. 塑料件结构设计基础知识2.1 塑料件分类根据产品的用途、材质和加工工艺不同，塑料件可分为以下几类：•工程塑料件：一般采用强度高、耐热性好、绝缘性能好的工程塑料制成。
适用于汽车、电子、通讯、航空航天等领域。
•日用塑料件：一般采用低成本、易加工的常规塑料制成。
适用于模具制造、家电、文具、玩具等领域。
•特种塑料件：一般采用特种塑料制成，如防静电、防辐射、防震等特殊功能塑料。
适用于半导体、电子、航空航天等需求特殊功能的产品中。
2.2 塑料件的特点与金属件相比，塑料件具有以下几个独特的特点：•比重轻：塑料的比重约为金属的1/3，可大大减轻产品重量，节省成本。
•加工性好：塑料具有优异的可塑性和可加工性，易于制造成复杂形状的零部件。
•耐腐蚀性好：塑料具有优异的耐腐蚀性能，避免了金属件对化学品的腐蚀和锈蚀。
•绝缘性好：塑料具有优异的电绝缘性，可用作绝缘材料，避免电路中出现短路等问题。
•成本低：塑料成本相对较低，加工和维护成本也较低。
2.3 塑料件结构设计基本要求•物理性能及强度要求：包括对材料强度、硬度、耐热、韧性、耐腐蚀等指标的要求。
不同的材料具有不同的物理性能，设计师应根据产品的使用环境选用合适的材料。
•组装性要求：包括对塑料件的法兰、插销、外露壳等组装要求，确保组装后件之间的配合精度，减少出现功能失效的可能性。
•外观质量要求：塑料件的外观质量和偏差也是很重要的一点，包括外观颜色、平整度、加工线、表面缺陷等指标的要求。
外观质量直接关系到产品的美观性和产品的销售情况。
塑胶件结构设计培训教材1
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三、加强筋
塑料的强度并不依其壁厚之增大而增大。反 之，由于壁厚增大而际致收缩时产生内应力， 反而降低其强度。塑料制件的强度以刚度为主。 应采取薄壁的网格组合结构。在薄壁的基础上， 于相应的部位设置加强筋，以提其截面的惯性 矩，是较好的方法。 由于加强筋与本体作垂直相贯，其衔接处的 厚度增大，以致于该处收缩凹陷，影响强度及 外观。
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表2-9 孔径与孔深的关系
孔的形式 成形方式 压 塑 横 孔 竖 孔 挤 塑 或 注 射 孔的深度 通 孔 2.5d 5d 10d 不 通 孔 <1.5d <2.5d 4～5d
注:1、d为孔的直径。 2、采用纤维状塑料时,表中数值乘 系数0.73 0 73。计的工艺要求
第一节 塑件几何形状
一、塑件的壁厚 塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求，即 强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性 以及装配等各项要求。 另外还应尽量使其各部壁厚均匀，避免太薄， 会引起收缩不均匀使塑件变形或产生气泡、 凹陷等成形工艺问题。
4/60
塑件壁厚一般在1～6mm范围内。而通常 1 mm 取值为2～3mm。大型塑件的壁厚也有至 mm。 2 mm或更大的，这都随塑料类型及塑件 6mm 大小而定。表1-1列出热塑性塑料制品 的最小壁厚及常用壁厚推荐值。
良 不良 说 明 当相邻两孔 接近时,应 设计成长孔 如该孔为固 定用孔,孔 周应设凸台
31/60
良
不良
说 明 固定用螺帽 钉孔,如不 需要露出螺 帽钉头时, 应使用螺帽 钉、孔做成 沉头孔而不 用锥孔
32/60
良
不良
说 明 对穿孔应 注意设计 成能设置 型芯的结 构
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表2-11 复杂孔的成形方法 与设计关系
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5.0 支柱(Boss)
支柱突出胶料壁厚是用以装配产品、隔开对象及支撑承托其它零件之用。空心的支柱可以 用来嵌入镶件、收紧螺丝等。这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。
支柱尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用，目的是加强支柱的强度 及使胶料流动更顺畅。此外，因过高的支柱会导致塑料部件成形时困气，所以支柱高度一般是 不会超过支柱直径的两倍半。
最理的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚 有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突 然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。
2.1 不同材料的常用壁厚
9
2.0 壁厚 [Wall Thickness]
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4.1 拔模角标准 [ Draft Standard ]
注: 以上数据只供参考及以骨底的平面作中性面做出拔模角，如骨底是一个 非平
面的形状时，可选骨项的平面为中性面，但为避免加上拔模角后，骨厚超出比 例出现缩的问题，所以一般以骨顶为中性面时，出模角大概为0.5°~0.8°不等。 此外，如在制造出模角时出现问题，可以用cut代替draft造出拔模角。再者，可以 视乎情况而减少骨厚，作对加上draft angle后骨底数的调教。 (Fig. 4.1.2)
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8.0 六角孔配圆Pin的设计 (紧钉)
在产品设计中，很多时因为功能及安全的问题，在外形上会出现拆件的情况，但亦都因为很 多因素，拆件后的组装会出现外形不相配的情况。所以便需要一些做淮数的定位柱来作外形的配 合。在外形上的定位一般多数以六角形的孔配紧配圆形的塑料柱，因为紧配的关系，所以六角孔 与圆柱之间是不需要虚位和做出模角，而且在六角孔和胶柱项必须加上一些导入角(Fig. 8.0.1~8.0.2)。很多时，六角孔配图柱会用作为胶水柱的装配之用。所以此时便需要使用x`的尺寸 给与六角孔与图柱较多的虚位藏入胶水。
2
1.0 选择材料的考虑因素
任何一件工业产品在设计的早期过程中，一定牵涉考虑 选择成形物料。因为在产品生产时、装配时、和完成的时间， 物料有着相互影响的关系。除此之外，品质检定水平、市场 销售情况和价格的厘定等也是需要考虑之列。所以这是无法 使用概括全面的考虑因素而定出一种系统性处理方法来决定 所选择的材料和生产过程是为最理想。
Fig. 3.0.1
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3.0 加强筋 (Ribs)
加强筋一般被放在塑料产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的 方向，选择加强筋的位置亦受制于一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的 长度可与产品的长度一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产 品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话，未端部份亦不应突然终止，应该渐次地 将高度减低，直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在 排气不足或封闭的位置上。而且因为缩水的问题，筋骨的厚度不能大过平均壁厚的厚度。
多数应用于一些因要接受drop test(跌落测试)而拆件的地方。
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1.1 不同材料的特性
3. PV
• 用途:
软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具
• 特性:
柔软、坚韧而有人物），或一些需要避震或吸震的地方。
4. POM
• 用途:
机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳
塑料件设计系列-
塑胶件结构设计手册培训
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目录
• 1.0 选择材料的考虑因素 • 2.0 壁厚 [Wall Thickness] • 3.0 加强筋 (Ribs) • 4.0 出模角 [Draft Angle] • 4.1 拔模角标准 [ Draft Standard ] • 5.0 支柱(Boss) • 6.0 支柱套 (Boss holder) • 7.0 虚位定义 • 8.0 六角孔配圆Pin的设计 (紧钉) • 9.0 六角nut的装配方法 • 10.0 扣位 • 11.0 超音波焊接技术 (Ultrasonic
1. 出模角的大少是没有一定的淮则，多数是依照 产品的深度来决定。
2. 一般的出模角为0.5°~1.0°。 3. 在深入或附有织纹的产品上，出模角的要求是 视乎织纹的深度而相应增加，一般为2°~3°。
4. 一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用 的要求出模角。(Fig. 4.0.1)
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4.1 拔模角标准 [ Draft Standard ]
• 特性:
耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现(Fig. 1.1.6)。
• 设计上的应用:
多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动，承受大扭力或应力的地方。
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1.1 不同材料的特性
5. Nylon （尼龙） • 用途: 齿轮、滑轮 • 特性: 坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。 • 设计上的应用: 因为精准度比较难控制，所以大多用于一些模数较大的齿轮。 6. Kraton （克拉通） 用途: 摩打垫 特性: 柔软，有弹性，韧度高，延伸性强。 设计上的应用: 多数作为摩打垫，吸收摩打震动，减低噪音。
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6.0 支柱套 (Boss holder)
如成品是以支柱收紧螺丝的时侯，在成品的上壳身必须要有支柱套来作定位之用。跟据一 般的安全规格标准，螺丝头必须收藏于不能触摸的位置，所以高度必须有2.5mm或以上。以及， 因为加上支柱套后会有Shape edge（形状边缘）的关系，所以在每一个支柱套上壳收螺丝的地 方，必须加上R1.0或以上的round fillet（圆形圆角）。
加强支柱的强度的方法(尤其是远离外壁的支柱)，除了可使用加强筋外，加强块的使用亦 十分常见。
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5.0 支柱(Boss)
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5.0 支柱(Boss)
注: 为免在扭上螺丝时出现打滑的情况，支柱的出模角一般会以支柱顶部的平 面为中性面，而且角度一般为0.5º~1.0º。如支柱的高度超过15.0mm的时候，为加强支柱的 强度，可在支柱连上些加强筋，作结构加强之用。如支柱需要穿过PCB（线路板）的时候，同样 在支柱连上些加强筋，而且在加强筋的顶部设计成平台形式，此可作承托PCB之用，而平台的平 面与丝筒项的平面必须要有2.0 ~ 3.0mm。(Fig. 5.0.4)
0.5°~1.0° 0.5°~1.0°
0.5° 0.5° 0.5°
x≦5mm
1.0°
5＜x≦10mm
1.0°
10＜x≦15mm 1.0°
3mm
2.1mm 15＜x≦20mm
1.0°
20＜x≦25mm 0.5°~1.0°
25＜x≦30mm 0.5°~1.0°
30＜x≦35mm 0.5°~0.8° 35＜x≦40mm 0.5°~0.8°
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1.1 不同材料的特性
Table 1.1.1 一般胶料的特性与用途
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1.1 不同材料的特性
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2.0 壁厚 [Wall Thickness]
壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其它零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部 份的多少以及选用的塑料材料而定。一般的热塑性塑料的壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来 看，过厚的产品设计不但增加物料成本，延长生产周期(冷却时间)，增加生产成本。从产品设计 角度来看，过厚的产品增加引至产生空穴(气孔)的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。
为方便生产装配时的导入，所以在每一个支柱套的底部都可以不多不少的加上Chamfer（倒 角）作导入之用。而且因为定位的关系，在支柱套底部必须要有至少1.0mm的深度来收藏支柱。
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7.0 虚位定义
在产品生产设计时，给与零件与零件之间虚位是一件不可缺少及非常重 要的事情。随着产品的大小，零件形状的不同及功能，给与虚位的数值也应 相应改变。
因注塑件冷却收缩后多附在凸模上，为使产品壁厚平均及防止产品在 开模后附在较热的凹模上，出模角对应于凹模及凸模是应该相等的。不过， 在特殊情况下若然要求产品于开模后附在凹模的话，可将相接凹模部份的 出模角尽量减少，或刻意在凹模加上适量的倒扣位。
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4.0 出模角 [Draft Angle]
出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，高度抛光的外壁可 使用 1/8 度或 1/4 度的出模角。深入或附有织纹的产品要求出模角作相应增加，习 惯上每0.025mm深的织纹,便需要额外1度的出模角。此外，当产品需要长而深的肋 骨较少的出模角时，顶针的设计须有特别的处理。
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1.1 不同材料的特性
1. ABS • 用途: 玩具、机壳、日常用品
• 特性: 坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现
设计上的应用: 多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。
2. PP • 用途: 玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子
• 特性: 有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。
• 设计上的应用:
1. ABS 一般最先选择的材料，壁厚通常为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm，视乎产品的大小和功能而 定。 2. PP 因为比较软，而且基于缩水的问题，所以不能太厚，一般为1, 1.2, 1.5mm。 3. PVC 因为多用由于figure(外形)上和多是实心，所以限制不大。 4. POM 一般为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm视乎产品大小而定。 5. Nylon 因为缩水率比较高，所以平均料厚和筋骨的比例可比较少。 6. Kraton 因为多数用作摩打垫或不外露件，所以限制不大。
Wall thickness
Rib thickness
平均料厚
骨厚
Height of Rib (x)
加强筋高度
Draft Angle 拔模角
x≦5mm 1.0°~1.5°
1.5mm
5.0 支柱(Boss)
支柱突出胶料壁厚是用以装配产品、隔开对象及支撑承托其它零件之用。空心的支柱可以 用来嵌入镶件、收紧螺丝等。这些应用均要有足够强度支持压力而不致于破裂。
支柱尽量不要单独使用，应尽量连接至外壁或与加强筋一同使用，目的是加强支柱的强度 及使胶料流动更顺畅。此外，因过高的支柱会导致塑料部件成形时困气，所以支柱高度一般是 不会超过支柱直径的两倍半。
最理的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚 有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突 然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。
2.1 不同材料的常用壁厚
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2.0 壁厚 [Wall Thickness]
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4.1 拔模角标准 [ Draft Standard ]
注: 以上数据只供参考及以骨底的平面作中性面做出拔模角，如骨底是一个 非平
面的形状时，可选骨项的平面为中性面，但为避免加上拔模角后，骨厚超出比 例出现缩的问题，所以一般以骨顶为中性面时，出模角大概为0.5°~0.8°不等。 此外，如在制造出模角时出现问题，可以用cut代替draft造出拔模角。再者，可以 视乎情况而减少骨厚，作对加上draft angle后骨底数的调教。 (Fig. 4.1.2)
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8.0 六角孔配圆Pin的设计 (紧钉)
在产品设计中，很多时因为功能及安全的问题，在外形上会出现拆件的情况，但亦都因为很 多因素，拆件后的组装会出现外形不相配的情况。所以便需要一些做淮数的定位柱来作外形的配 合。在外形上的定位一般多数以六角形的孔配紧配圆形的塑料柱，因为紧配的关系，所以六角孔 与圆柱之间是不需要虚位和做出模角，而且在六角孔和胶柱项必须加上一些导入角(Fig. 8.0.1~8.0.2)。很多时，六角孔配图柱会用作为胶水柱的装配之用。所以此时便需要使用x`的尺寸 给与六角孔与图柱较多的虚位藏入胶水。
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1.0 选择材料的考虑因素
任何一件工业产品在设计的早期过程中，一定牵涉考虑 选择成形物料。因为在产品生产时、装配时、和完成的时间， 物料有着相互影响的关系。除此之外，品质检定水平、市场 销售情况和价格的厘定等也是需要考虑之列。所以这是无法 使用概括全面的考虑因素而定出一种系统性处理方法来决定 所选择的材料和生产过程是为最理想。
Fig. 3.0.1
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3.0 加强筋 (Ribs)
加强筋一般被放在塑料产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的 方向，选择加强筋的位置亦受制于一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的 长度可与产品的长度一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产 品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话，未端部份亦不应突然终止，应该渐次地 将高度减低，直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在 排气不足或封闭的位置上。而且因为缩水的问题，筋骨的厚度不能大过平均壁厚的厚度。
多数应用于一些因要接受drop test(跌落测试)而拆件的地方。
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1.1 不同材料的特性
3. PV
• 用途:
软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具
• 特性:
柔软、坚韧而有人物），或一些需要避震或吸震的地方。
4. POM
• 用途:
机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳
塑料件设计系列-
塑胶件结构设计手册培训
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• 1.0 选择材料的考虑因素 • 2.0 壁厚 [Wall Thickness] • 3.0 加强筋 (Ribs) • 4.0 出模角 [Draft Angle] • 4.1 拔模角标准 [ Draft Standard ] • 5.0 支柱(Boss) • 6.0 支柱套 (Boss holder) • 7.0 虚位定义 • 8.0 六角孔配圆Pin的设计 (紧钉) • 9.0 六角nut的装配方法 • 10.0 扣位 • 11.0 超音波焊接技术 (Ultrasonic
1. 出模角的大少是没有一定的淮则，多数是依照 产品的深度来决定。
2. 一般的出模角为0.5°~1.0°。 3. 在深入或附有织纹的产品上，出模角的要求是 视乎织纹的深度而相应增加，一般为2°~3°。
4. 一般的晒纹版上已清楚例出可供作参考之用 的要求出模角。(Fig. 4.0.1)
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4.1 拔模角标准 [ Draft Standard ]
• 特性:
耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现(Fig. 1.1.6)。
• 设计上的应用:
多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动，承受大扭力或应力的地方。
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1.1 不同材料的特性
5. Nylon （尼龙） • 用途: 齿轮、滑轮 • 特性: 坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。 • 设计上的应用: 因为精准度比较难控制，所以大多用于一些模数较大的齿轮。 6. Kraton （克拉通） 用途: 摩打垫 特性: 柔软，有弹性，韧度高，延伸性强。 设计上的应用: 多数作为摩打垫，吸收摩打震动，减低噪音。
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6.0 支柱套 (Boss holder)
如成品是以支柱收紧螺丝的时侯，在成品的上壳身必须要有支柱套来作定位之用。跟据一 般的安全规格标准，螺丝头必须收藏于不能触摸的位置，所以高度必须有2.5mm或以上。以及， 因为加上支柱套后会有Shape edge（形状边缘）的关系，所以在每一个支柱套上壳收螺丝的地 方，必须加上R1.0或以上的round fillet（圆形圆角）。
加强支柱的强度的方法(尤其是远离外壁的支柱)，除了可使用加强筋外，加强块的使用亦 十分常见。
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5.0 支柱(Boss)
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5.0 支柱(Boss)
注: 为免在扭上螺丝时出现打滑的情况，支柱的出模角一般会以支柱顶部的平 面为中性面，而且角度一般为0.5º~1.0º。如支柱的高度超过15.0mm的时候，为加强支柱的 强度，可在支柱连上些加强筋，作结构加强之用。如支柱需要穿过PCB（线路板）的时候，同样 在支柱连上些加强筋，而且在加强筋的顶部设计成平台形式，此可作承托PCB之用，而平台的平 面与丝筒项的平面必须要有2.0 ~ 3.0mm。(Fig. 5.0.4)
0.5°~1.0° 0.5°~1.0°
0.5° 0.5° 0.5°
x≦5mm
1.0°
5＜x≦10mm
1.0°
10＜x≦15mm 1.0°
3mm
2.1mm 15＜x≦20mm
1.0°
20＜x≦25mm 0.5°~1.0°
25＜x≦30mm 0.5°~1.0°
30＜x≦35mm 0.5°~0.8° 35＜x≦40mm 0.5°~0.8°
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1.1 不同材料的特性
Table 1.1.1 一般胶料的特性与用途
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1.1 不同材料的特性
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2.0 壁厚 [Wall Thickness]
壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其它零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部 份的多少以及选用的塑料材料而定。一般的热塑性塑料的壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来 看，过厚的产品设计不但增加物料成本，延长生产周期(冷却时间)，增加生产成本。从产品设计 角度来看，过厚的产品增加引至产生空穴(气孔)的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。
为方便生产装配时的导入，所以在每一个支柱套的底部都可以不多不少的加上Chamfer（倒 角）作导入之用。而且因为定位的关系，在支柱套底部必须要有至少1.0mm的深度来收藏支柱。
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7.0 虚位定义
在产品生产设计时，给与零件与零件之间虚位是一件不可缺少及非常重 要的事情。随着产品的大小，零件形状的不同及功能，给与虚位的数值也应 相应改变。
因注塑件冷却收缩后多附在凸模上，为使产品壁厚平均及防止产品在 开模后附在较热的凹模上，出模角对应于凹模及凸模是应该相等的。不过， 在特殊情况下若然要求产品于开模后附在凹模的话，可将相接凹模部份的 出模角尽量减少，或刻意在凹模加上适量的倒扣位。
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4.0 出模角 [Draft Angle]
出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，高度抛光的外壁可 使用 1/8 度或 1/4 度的出模角。深入或附有织纹的产品要求出模角作相应增加，习 惯上每0.025mm深的织纹,便需要额外1度的出模角。此外，当产品需要长而深的肋 骨较少的出模角时，顶针的设计须有特别的处理。
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1.1 不同材料的特性
1. ABS • 用途: 玩具、机壳、日常用品
• 特性: 坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现
设计上的应用: 多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。
2. PP • 用途: 玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子
• 特性: 有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。
• 设计上的应用:
1. ABS 一般最先选择的材料，壁厚通常为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm，视乎产品的大小和功能而 定。 2. PP 因为比较软，而且基于缩水的问题，所以不能太厚，一般为1, 1.2, 1.5mm。 3. PVC 因为多用由于figure(外形)上和多是实心，所以限制不大。 4. POM 一般为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm视乎产品大小而定。 5. Nylon 因为缩水率比较高，所以平均料厚和筋骨的比例可比较少。 6. Kraton 因为多数用作摩打垫或不外露件，所以限制不大。
Wall thickness
Rib thickness
平均料厚
骨厚
Height of Rib (x)
加强筋高度
Draft Angle 拔模角
x≦5mm 1.0°~1.5°
1.5mm