塑胶零件-加强筋-壁厚-卡扣设计及经验
塑料件结构设计5-加强筋设计
塑料件结构设计-（5）加强筋设计浏览发布时间15/05/10基本设计守则加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。
加强筋有效地如『工』字型，增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字型筋，倒扣结构将难於成型，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。
此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，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於一些生产上的考虑，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，末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。
加强筋一般的设计加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。
加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。
此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。
图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。
如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。
由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。
塑胶的结构设计：加强筋篇（上）
塑胶的结构设计：加强筋篇（上）一、加强筋的含义：加强筋：又称加强肋、肋骨，模具行业上俗称骨位，是产品（特别是塑胶制品）用来提高制品整体或局部刚度（强度）上的一种功能结构。
二、加强筋的作用：1、加强作用：这是加强筋的核心作用，主要是增加塑胶制品的刚度，减少塑胶制品变形的程度；同时也可以增加某些结构的强度，如螺丝柱。
2、导流作用：加强筋可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑脂流入制品的支节部分起到很大的作用。
3、辅助作用：在与其他零件装配时，提供导向、定位、支撑等作用。
三、加强筋的设计：一提到加强筋，相信各位从事机械结构设计行业的攻城狮们都或多或少了解，从外形上看，它比其他大部分功能结构要简单得多，同时，由于加强筋很多时候一般不直接参与装配设计，很多攻城狮们对于加强筋的设计都比较随意，顶多只是遵循以下几点被业界公认的行业经验。
•提高塑胶件的刚度，应该通过添加加强筋的方式而不是单纯增加壁厚；••加强筋的厚度不宜太厚，否则塑胶件表面会产生凹陷（缩水）等缺陷；••加强筋的高度不宜太高，太高容易因困气而引起短射；•以上几点经验都说得没错，但是即使了解了，也不确保能设计出合适的结构，加强筋是一种让攻城狮们又爱又恨的功能结构，爱它的地方在于它能明显增强塑胶件的刚度，恨它的地方在于同时它会引起塑胶件表面的产生凹陷（缩水）等外观不良缺陷，凹陷一定会存在，只不过可以通过合理设计使得产生的凹陷肉眼分辨不出来。
那怎么设计加强筋呢，或者设计加强筋时需要考虑些什么呢？加强筋设计的原则：•基于刚度原则••基于外观质量原则•基于加工工艺原则•01基于刚度原则上文已经提到，加强筋起到加强、导流、辅助等作用，导流、辅助作用很好理解，这里就不详细介绍，下面主要介绍的是加强筋是怎么对塑胶件的刚度起到加强作用的。
首先，我们需要了解什么叫做刚度，同时不要与强度混淆。
刚度：是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力，它是材料或结构弹性变形难易程度的表征。
塑料件结构设计5-加强筋设计
塑料件结构设计-（5）加强筋设计浏览发布时间15/05/10基本设计守则加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。
加强筋有效地如『工』字型，增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字型筋，倒扣结构将难於成型，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。
此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，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於一些生产上的考虑，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，末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。
加强筋一般的设计加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。
加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。
此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。
图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。
如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。
由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。
塑料件结构设计5-加强筋设计
精心整理塑料件结构设计-（5）加强筋设计浏览?发布时间?15/05/10基本设计守则???加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。
加强筋有效地如『工』字型，增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字型筋，倒扣结构将难於成型，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。
此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
???加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方??????约20%，)产品厚度与加强筋尺寸的关系????为避免缩水，?筋的根部为0.6T，筋的高度为2T(最大不过3T),?底部圆角为R=0.125T,?拔模斜度为0.5°~1.5°,?筋的方向最好和GATE同向.?筋间的距离尽可能在壁厚两倍以上.筋根部厚度约为(0.5~0.7)T；筋间间距>4T；筋高L<3TPC,PPO T<0.6TPA,PE T<0.5TPMMA,ABS T<0.5TPS T<0.6T???除了以上的要求，加强筋的设计亦与使用的塑胶材料有关。
从生产的角度看，材料的物理特性如熔胶的黏度和缩水率对加强筋设计的影响非常大。
此外，塑料的蠕动(creep)特性从结构方面来看亦是一个重要的考虑因素。
例如，从生产的角度看，加强筋的高度是受制於熔胶的流动及脱模顶出的特性(缩水率、摩擦系数及稳定性)，较深的加强筋要求胶料有较低的熔胶黏度、较低的摩擦系数、较高的缩水率。
另外，增加长的加强筋的出模角一般有助产品顶出，不过，当出模角不断增加而底部的阔度维持不变时，产品的刚性、强度，与及可顶出的面积即随着减少。
顶出面积???便宜。
???5.1?(1)?本。
(2)?(3)?5.2?????????????5.3?(1)?陷（图2-17、图2-18）。
当筋的背面出现凹陷影响美观时，可采用图2-19所示的装饰结构予以遮掩。
塑胶件设计规范之壁厚、加强筋、螺丝柱
一、塑胶件设计一般步骤
1.3、手办样制作和定型
• 塑件3d设计完成后,需制作手办样,进行试组装和测试验证. 并通过计算机对产品进行CAE分析,跌落抗冲击强度、结构 刚性、强度、流体散热、风等分析；包括注塑成型工艺过 程模拟,塑料溶体流动、保压、冷却、收缩和翘曲变形分析. 根据结果对塑件设计进行修改与优化,直至定型后下模生产.
二、 塑件设计的通用规范
2.3、增加刚性减小变形的结构设计
合理掏胶偷 胶 —降本
• 1.塑件加强筋的设计
• 加强筋设计中的要求：
4设置加强筋的方向应与料流方向尽量保持一致,以防止冲模时 料流受到扰乱降低制件的韧性或影响制件的外观质量. 5加强筋若没有与产品的外壳接上的话,末端部分不应该突然终 止,应该渐次地将高度降低,直至完结.从而减少出现困气、填充 不满及烧焦痕迹的问题,俗称火箭脚. 6对于加强筋引起的塑件缩瘪,可采用一些凹槽等形式来修饰和 隐藏见右图. 7加强筋典型实例.
1.03~1.06 1.14~1.15 1.41~1.43
0.20~0.25
1.5
0.22~0.29
21~63
57~83
62~68
1.8~2.9
—
2.8
23~60
40~270
40~75
18~70
90~120
113
62~971.8~3 .0GPa①
60~110
91~922.6G Pa①
聚碳酸酯
PC 1.18~1.20 0.2~0.3 60~88 2.5~3.0 80~95 —
塑胶产品结构设计注意事项
塑胶产品结构设计注意事项目录第一章塑胶结构设计规范1、材料及厚度1.1、材料选择1.2、壳体厚度1.3、零件厚度设计实例2、脱模斜度2.1、脱模斜度要点3、加强筋3.1、加强筋与壁厚的关系3.2、加强筋设计实例4、柱和孔的问题4.1、柱子的问题4.2、孔的问题4.3、“减胶”的问题5、螺丝柱的设计6、止口的设计6.1、止口的作用6.2、壳体止口的设计需要注意的事项6.3、面壳与底壳断差的要求7、卡扣的设计7.1、卡扣设计的关键点7.2、常见卡扣设计7.3、第一章塑胶结构设计规范1、材料及厚度1.1、材料的选取a. ABS：高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的部件（不直接受冲击，不承受可靠性测试中结构耐久性的部件），如内部支撑架（键板支架、LCD支架）等。
还有就是普遍用在电镀的部件上（如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等）。
目前常用奇美PA-757、PA-777D等。
b. PC+ABS：流动性好，强度不错，价格适中。
适用于作高刚性、高冲击韧性的制件，如框架、壳体等。
常用材料代号：拜尔T85、T65。
c. PC：高强度，价格贵，流动性不好。
适用于对强度要求较高的外壳、按键、传动机架、镜片等。
常用材料代号如：帝人L1250Y、PC2405、PC2605。
d. POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。
常用于滑轮、传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等，常用材料代号如：M90-44。
e. PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。
常用于齿轮、滑轮等。
受冲击力较大的关键齿轮，需添加填充物。
材料代号如：CM3003G-30。
f. PMMA有极好的透光性，在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光，室外十年仍有89%，紫外线达78.5% 。
机械强度较高，有一定的耐寒性、耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸稳定，易于成型，质较脆，常用于有一定强度要求的透明结构件，如镜片、遥控窗、导光件等。
塑胶件设计规范之壁厚、加强筋、螺丝柱
• 3·断后伸长率ε ：试样在拉伸断裂时，工作部分标距的增量与初始值之比。计算公式 ：ε=（L-L0）/L0 L：试 样断裂时标距值 L0：试样标距初始值。韧性塑料由于有屈服现象，断裂伸 长率可以很大，脆性材料断裂伸长率很小，因此断裂伸长率可以反映出材料的韧 性。
• 工艺结构设计的合理是塑件生产的前提，关系到塑件质量 、生产率和成本。要考虑模塑成型的可行性，必须合理处 理流动性、收缩率、脱模、嵌件等问题，还有产品的连接 装配，不但能简化零件以及模具，还可保证生产时高效组 装。
• 造型设计，完美的外形是当今产品热卖的重要因素，要特 别关照。
一、塑胶件设计一般步骤
。
一、塑胶件设计一般步骤
1.2、结构设计
• 塑件的结构考虑，主要有功能结构、工艺结构和造型结构 等三方面。
• 功能结构是设计结构的设计核心，确定使用功能的形状、 尺寸、壁厚等。相似借鉴，在设计前，首先应该查找公司 和同行类似的产品，原有的产品发生过哪些问题，有哪些 不足，参考现有的成熟结构，避免有问题的结构形式。
二、 塑件设计的通用规范
2.1、材料的选择 主要从以下几个方面考虑 • 1.满足结构功能的要求： 根据制品的受力类型和受力状态及其对材料产生的应变 来筛选能满足使用要求的材料是很必要的。也就是说，要 考虑上述各种环境下的外力作用变化，是拉伸，压缩、弯 曲、扭曲、剪切、冲击或摩擦，或是几种力的组合。此外 ，还要考虑外力的作用方式是快速的（短暂）或是恒应力 或恒应变的，是反复应力还是渐增应力等等。用于冲击负 荷场合的制品，应选择冲击强度高的；用于恒定应力的场 合而且必须防止变形时，应选择蠕变小的材料；用于反应 力作用的场合应该选择疲劳强度比较高的材料； • 2.满足产品的使用环境: 所谓使用环境是指材料或制品使用时经周围环境的温度 的、湿度介质等，特别是温度和湿度条件 • 3.要有成本限制
塑料注塑件加强筋的设计方法
塑料注塑件加强筋的设计方法王 洪3 (杭州应用工程技术学院机械工程系 浙江杭州310012)摘 要 主要研究了利用加强筋提高塑料注塑件刚度的措施。
理论分析及实验研究的结果表明,加强筋的厚度对注塑件表面质量有很大影响;加强筋的高度和数量直接影响注塑件的刚度;加强筋的布置对注塑件的刚度也有重要影响。
主题词 加强筋 热塑性塑料 刚度设计D esign M ethod of M olded Pla stic Part w ith R ibsW ang Hong (H angzhou In stitu te fo r A pp lied Engineering H angzhou Zhejiang310012PRC)Abstract T he p rocesses fo r increasing the rigidity of the mo lded p lastic part w ith rib s w ere analyzed in th is paper.T he resu lts of theo retical analises and experi m en tal research show that the th ickness of the rib s has a great effect on the quality of the mo lded p lastic part.T he heigh t and num ber of the rib s have a direct effect on the rigidi2 ty of mo lded p lastic part.T he arrangem en t of the rib s has i m po rtan t effects on the rigidity of mo lded p lastic part too.1 引 言由于塑料与其它材料相比弹性模量偏低,因此注塑件所需要的抗弯和抗扭刚度一般通过在注塑件上设计加强筋、折弯或曲面的方法解决。
塑胶件设计规范之壁厚、加强筋、螺丝柱
精选课件
6
二、 塑件设计的通用规范
2.1、材料的选择 塑料性能参数含义：
• 5.冲击韧度：在规定标准实验条件下。对垂直悬臂夹持的试样以冲击载荷， 使得试样破裂，以试样单位宽度所消耗的功表示材料韧性的一种方法。该 方法只采用带缺口试样。计算公式：Ak=（-ΔE）/b 式中Ak：试样破坏所消 耗的功 ΔE：抛掷破断试样自由端所消耗的功 b：缺口处试样的宽度. 冲击韧性实验表示材料在快速冲级载荷作用下因产生塑性变形吸收能量 而抵抗断裂破坏的能力
50~77
3.3
2.4~3.5
20~40
2~7
—
—
80~90
84~120
聚苯乙烯
PS 1.04~1.10 0.03~0.30 50~60 2.8~4.2 1.0~3.7 —
69~80
丙烯晴-丁二 聚 酰 胺 （ 尼 聚 甲 醛 （ 共 聚碳酸酯
烯-苯乙烯 龙）-66
聚）
ABS
PA-66
POM
PC
1.03~1.06 1.14~1.15 1.41~1.43 1.18~1.20
塑胶件设计规范【一】
一、塑胶件设计一般步骤 1.1、拟定设计方案 1.2、结构设计 1.3、手办样制作和定型
二、 塑件设计的通用规范 2.1、材料的选择 2.2、塑胶零件的壁厚选择 2.3、增加刚性减小变形的结构设计 2.4、塑件紧固螺钉柱的设计
精选课件
1
一、塑胶件设计一般步骤
1.1、拟定设计方案 1.2、结构设计 1.3、手办样制作和定型
力后容易产生翘曲变形甚至损坏，成型时流动阻力大，大型复杂零件难以充满型 腔。反之，壁厚过大，不但浪费材料，而且加长塑件的成型周期，降低生产率， 还容易产生气泡、缩孔、翘曲等问题。 • 尤其是零件变形经常困扰我们，虽然塑件在顶出前如果冷却不充分可能导致零件 变形，但是零件变形的主要是冷却不均匀造成的。而在很多的情况下，导致冷却 不均是由设计方面的问题造成的。 • 因而塑件设计时，确定零件的壁厚应注意以下几点： 1.在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚； 2.零件的各部位壁厚尽量均匀，（壁厚差控制在25%以内），以减小内应力及变形。 不均匀的壁厚会造成严重的翘曲、缩水及尺寸控制的问题。 3.壁厚之间的变化需要逐渐过渡，不允许有突变。
塑料件结构设计5-加强筋设计
塑料件结构设计-（5）加强筋设计浏览发布时间15/05/10基本设计守则加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。
加强筋有效地如『工』字型，增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字型筋，倒扣结构将难於成型，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。
此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，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於一些生产上的考虑，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，末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。
加强筋一般的设计加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。
加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。
此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。
图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。
如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。
由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。
塑胶件设计规范之壁厚、加强筋、螺丝柱
二、 塑件设计的通用规范
2.3、增加刚性减小变形的结构设计
• 1.塑件加强筋的设计
为满足制件的使用所需的强度和刚度单用增加壁厚的办法，往往是不合理的， 不仅大幅增加了制件的重量，而且易产生缩孔、凹痕的问题，在设计时应考虑设 置加强筋，这样能满意地解决这些问题，能提高制件的强度，防止和避免塑料的 变形和翘曲，此外加强筋还可充当内部流道，有助于模腔充填，对帮助塑料流入 部件的枝节部分有很大的作用。
＞4.8 ＞4.8
二、 塑件设计的通用规范
2.2、塑胶零件的壁厚选择
• 一般地，壁厚推荐值： ·外壳基本壁厚，通常为2.5mm，上下机壳配合止口位，为3.0~3.5（包软胶）
·专业级外壳基本壁厚（或重量在5kg以上）：通常为3.0，上下机壳配合止口位为 3.0~3.5mm（包软胶）。
·零件重量在7千克以上的外壳基本壁厚，通常为3.5。~4.0，上下机壳配合止口为同 壁厚。
热塑性塑件的壁厚推荐值/mm
塑胶种类
ABS POM PA6+玻纤 PE PS PVC硬质 PP PMMA PC
最小壁厚
0.7 0.8 0.8 0.6 0.7 1.2 0.7 0.8 0.9
小型件壁厚
1.2 1.4 1.3 1.2 1.2 1.6 1.2 1.5 1.8
中型件壁厚
1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 2 1.7 2.2 2.4
• 2·拉伸弹性模量E：在比例极限内，拉伸应力与相应的应变之比。计算公式E=δ/ε δ：在比例极限内的试样拉伸应力 ε：相应的拉伸应变
• 抗压强度：在规定的标准压缩实验条件下，试样直至断裂位置所受的最大压缩应力。 计算公式：E=δ/ε δ:在比例极限内试样的压缩应力 ε： 相应的压缩应变。 抗压强度表征表征材料承受压缩负载时，抵抗破坏力的能力
塑胶零件-加强筋-壁厚-卡扣设计及经验
壁厚基本设计之平面准则
在大部份热融过程操作, 包括挤压和固化成型, 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 後出现收缩痕; 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.
壁厚的差异产生内应力的影响
壁厚的差异产生缩水和气泡的影响
针对壁厚差异较大处的过度改善措施
针对壁厚设计不良产生的变形的改善措施
壁厚设计考虑对产品成型产生的影响
壁厚过度处必要时考虑到胶口设计对产品的影响
壁厚基本设计之转角准则
壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要, 以免冷却时间不一致, 冷却时间长的 地方就会有收缩现象, 因而发生部件变形和挠曲; 此外, 尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中, 尖角的位置亦常在电镀 过程後引起不希望的物料聚积; 集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂; 较大的圆角提供了这种缺点的解决方法, 不但减低应力集中的因素, 且令流动的 塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易.
2019/6/10
材料厚度与加強筋的关系（三）
材料厚度与加強筋的关系（二）
材料厚度与加強筋的关系（四）
如果对外观要求不是很严格的话可以在此处 加一个槽防止缩水和产生气泡
三 塑胶零件及产品设计---卡扣篇
卡扣的使用时机
两部品结合后,仍具有活动性,如滑动键,电池盖…等； 弥补主壳螺丝锁附后,强度之不足； 使产品组装更具方便性,降低工时； 适用于可换外观饰片之固定设计.
塑料件结构设计5加强筋设计
塑料件结构设计-(5)加强筋设计浏览发布时间１5／05／10基本设计守则加强筋在塑胶部件上就是不可或缺的功能部份。
加强筋有效地如『工』字型,增加产品的刚性与强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字型筋,倒扣结构将难於成型,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。
此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力与最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,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。
要就是加强筋没有接上产品外壁的话,末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。
加强筋一般的设计加强筋最简单的形状就是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。
加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。
此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图ａ说明这个要求。
图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈Ｒ1时,图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50％因此,此部份出现缩水纹的机会相当大。
如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20％,缩水纹出现的机会亦大为减少。
由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。
注塑件加强筋与壁厚比例设计 准则
注塑件加强筋与壁厚比例设计准则示例文章篇一：《注塑件加强筋与壁厚比例设计准则》注塑件在我们的生活中可太常见啦，就像我们用的塑料小盒子，还有那些塑料玩具，好多都是注塑件呢。
那你们知道注塑件里面有个很重要的东西叫加强筋吗？这加强筋啊，就好比是房子的柱子，对注塑件起着很大的支撑作用。
那这加强筋和壁厚的比例设计可大有学问呢。
我有个叔叔，他就在一个小工厂里做注塑件的工作。
有一次啊，我去他的工厂玩。
看到他在那愁眉苦脸的，我就问他咋啦。
叔叔就说啊：“你看这注塑件，老是达不到理想的强度，我都不知道问题出在哪了。
”我就好奇地看了看那些注塑件的设计图。
我发现啊，那加强筋和壁厚的比例看起来有点怪怪的。
我就问叔叔：“叔叔，你这个加强筋和壁厚的比例是按照啥标准来的呀？”叔叔挠挠头说：“哎呀，就大概那么一设计，也没太在意这个比例呢。
”其实啊，这个比例要是设计不好，注塑件就容易出问题。
如果加强筋太厚了，就像一个人穿了太厚的衣服，行动都不方便啦。
在注塑件里呢，就可能会出现缩水啊、变形这些问题。
这就好比一个人，要是身上背的东西太重了，自己都站不稳了。
那如果加强筋太薄呢？那就像盖房子用的柱子太细了，根本起不到支撑的作用。
注塑件就很容易断裂，就像一根小树枝，轻轻一折就断了。
那到底这个比例应该怎么设计才好呢？一般来说呢，这个比例在0.5到0.8之间是比较合适的。
这就像是做菜放盐，放得不多不少刚刚好。
我就跟叔叔说：“叔叔，你看能不能把这个比例调整到这个范围试试呢？”叔叔半信半疑地说：“真的行吗？”我就给他举了好多例子，比如说那些大的注塑件厂，都是按照这个比例来做的，人家做出来的注塑件质量可好了。
我还跟叔叔说啊，不同的注塑材料，这个比例可能也会有点小变化呢。
就像不同的人，适合穿不同风格的衣服一样。
比如说有些比较软的塑料材料，可能这个比例就更靠近0.5一点。
而那些比较硬的材料呢，可能就更靠近0.8一点。
这时候啊，就得好好测试一下，找到最适合的比例。
塑胶的结构设计：加强筋篇（中）
塑胶的结构设计：加强筋篇（中）上篇：塑胶的结构设计：加强筋篇（上），介绍了加强筋设计的原则中的“基于刚度原则”，本篇接着介绍：“基于外观质量原则”。
加强筋设计的原则：•基于刚度原则•基于外观质量原则（√）•基于加工工艺原则02基于外观质量原则由上篇分析可知，增加加强筋的厚度同样可以增加塑件件的刚度和强度，特别是在加强筋高度有限制的情况下，但增设加强筋后 , 对注塑件外观表面质量有很大影响，具体表现为，塑料件外观表面产生一定凹陷的缩痕，当加强筋厚度过大时，缩痕更加明显，严重影响塑料件的表面质量、光学性能。
1、加强筋背部外表面缩痕的形成过程：注塑件的缩痕大都产生在背面有筋、突起物（定位柱）或内圆角相对的位置等局部壁厚偏大的结构处。
在这些结构处会出现材料堆集，该处在成形加工时所需的冷却时间延长。
特别是连接处内部的冷却要慢于外部，假如此时得不到足够的压力弥补，里层的冷却会将表层已经硬化的塑件内拉，如果外层塑件已经冷却硬化足够抵抗收缩拉力，就会在内部形成缩孔，如果外层较软，表层就会被内拉下凹而形成缩痕。
缩孔是产生在制件内部的孔。
其可以单个出现，也可以成组地以小孔形式出现。
除了透明的制件外，一般难以从制件表面看到缩孔，但缩孔会对零件的结构性能会造成严重影响。
缩痕在成型零件的表面显示为凹陷。
这些凹陷通常不大；不过，它们通常看起来很明显，因为其会朝零件的不同方向反光。
缩痕的可见性是还会受零件的颜色和表面纹理共同作用的影响，因此深度仅仅是其中的一个影响缩痕可见性的因素。
尽管缩痕并不影响零件强度或功能，但还是将其视为严重的质量缺陷。
缩痕的可见性有些凹痕在抛光面比较明显，但在咬花面难以看到。
总之，随着塑件件表面效果由高光→亚光→纹面→皮纹（等）转变，缩痕的的可见性逐渐降低甚至消失。
通常情况下，凹痕量>0.03mm，在自然光条件下，缩痕明显；0.01-0.03mm在强光照射下明显。
2、影响缩痕形成和缩痕大小的因素有：1）成型材料：聚合物的分子链结构、结晶度、力学性能、流动性能、充填物等；2）工艺条件：注射速度、保压压力、保压时间、冷却时间、熔体温度、模具温度等；3）模具结构：浇口大小、形状、数量、位置，冷却水路的分布等；4）产品结构：壁厚不均匀（加强筋参数的设计）。
(完整版)塑料产品结构设计-----第五章加强筋
从生产的角度考虑，使用大量短而窄的加强筋比较使用数个深而阔的加强筋优胜。模具生产时：加强筋的阔度(也有可能深度)和数量应尽量留有馀额，当试模时发觉产品的刚性及强度有所不足时可适当地增加，因为在模具上去除钢料比使用烧焊或加上插入件等增加钢料的方法来得简单及便宜。
加强筋增强塑胶件强度的方法
以下是加强筋被置於塑胶部件边缘的地方可以帮助塑料流入边缘的空间。
产品厚度与加强筋尺寸的关系
为避免缩水，筋的根部为0.6T，筋的高度为2T(最大不过3T),底部圆角为R=0.125T,拔模斜度为0.5°~1.5°,筋的方向最好和GATE同向.筋间的距离尽可能在壁厚两倍以上.
筋根部厚度約為(0.5~0.7)T；筋間間距>4T；筋高L<3T
PC,PPO
T<0.6T
PA,PE
加强筋尺寸参数如图2-11，图2-12所示。
凸台的形状及尺寸参数如图2-13~图2-15所示。
角撑位于制品边缘，支撑制品壁面，以增加强度及刚度，尺寸参数如图2-16所示。
5.3
(1)用高度较低、数量稍多的筋代替高度较高的单一加强筋，避免厚筋底冷却收缩时产生表面凹陷（图2-17、图2-18）。当筋的背面出现凹陷影响美观时，可采用图2-19所示的装饰结构予以遮掩。
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1. 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, 并且此處 模具易產生磨損.
2. 采用固化成型的生产方法时, 流道, 浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的 地方流向薄胶料的地方, 这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方 出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象; 若塑料的流动方向是从薄胶料的 地方流向厚胶料的地方, 则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力. 5. 制品上相邻壁厚差的关系(薄壁：厚壁)为： 热固性塑料：压制1：3，挤塑1：5 热塑性塑料：注塑1：1.5(2)
二.圆筒搭扣配合
三.搭扣钩尺寸及作用力
壁厚的差异产生内应力的影响
壁厚的差异产生缩水和气泡的影响
针对壁厚差异较大处的过度改善措施
针对壁厚设计不良产生的变形的改善措施
壁厚设计考虑对产品成型产生的影响
壁厚过度处必要时考虑到胶口设计对产品的影响
壁厚基本设计之转角准则
壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要, 以免冷却时间不一致, 冷却时间长的 地方就会有收缩现象, 因而发生部件变形和挠曲; 此外, 尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中, 尖角的位置亦常在电镀过 程後引起不希望的物料聚积; 集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂; 较大的圆角提供了这种缺点的解决方法, 不但减低应力集中的因素, 且令流动的塑 料流得更畅顺和成品脱模时更容易.
壁厚基本设计之平面准则
在大部份热融过程操作, 包括挤压和固化成型, 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 後出现收缩痕;
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.
加强筋的一般設計形式
角支撑的形式
材料厚度与加強筋的尺寸关系（一）
PC,PPO
T’<0.6T
肋根部厚度约为(0.5~0.7)T
PA,PE PMMA,ABS PS
T’<0.5T T’<0.5T T’<0.6T
肋间间距>4T
肋高L<3T
不同材质的加强筋细节有所区别
ABS
材料厚度与加強筋的关系（三）
卡扣的操作原理
主壳卡扣的基本形式
主壳卡扣的基本形式
可以将扣的孔设计成盲孔
主壳卡扣的基本形式
以功能区分卡扣的基本形式
一. 永久型
二.
可拆卸型
永久型
可拆卸型
球型可拆卸型
需加外力的可拆卸型
搭扣配合及其计算
一. 二. 三. 扭转搭扣配合 圆筒搭扣配合 搭扣钩尺寸及作用力
一. 扭转搭扣配合
二
塑胶零件及产品设计---加强筋篇
加强筋的作用
在不加大制品壁厚的条件下, 增强制品的强度和刚性, 以节约塑料用量, 减轻重 量, 降低成本; 可克服制品壁厚差带来的应力不均所造成的制品歪扭变形; 便于塑料熔体的流动, 在塑料制品本体某些壁部过薄处为熔体的充满提供通道.
加强筋的一般設計形式
转角处的壁厚设计不当后果及改善措施
转角位的设计准则亦适用於悬梁式扣位:
因这种扣紧方式是需要将悬梁臂弯曲嵌入,转角位置的设计图说明如果转角弧 位R太小时会引致其应力集中系数(Stress Concentration Factor)过大, 产品弯 曲时容易折断, 弧位R太大的话则容易出现收缩纹和空洞, 因此, 圆弧位和壁厚 是有一定的比例, 一般介乎0.2至0.6之间, 理想数值是在0.5左右.
热塑性塑料的胶厚设计叁考表
不同的塑胶物料有不同的流动性, 胶位过厚的地方会有收缩现象, 胶位过薄的地方 塑料不易流过, 以下是一些建议的胶料厚度可供叁考.
其实大部份厚胶的设计可从使用加强筋及改变横切面形状取缔之, 除了可减省物 料以致减省生产成本外, 取缔后的设计更可保留和原来设计相若的刚性, 强度及功 用, 下图的金属齿轮如改成使用塑胶物料,更改后的设计理应如图一般, 此塑胶齿 轮设计相对原来金属的设计不但减省材料, 消取因厚薄不均引致的内应力增加及 齿冠部份收缩引致整体齿轮变形的情况发生.
塑胶零件及产品设计
基本纲要：
塑胶零件中加强筋的应用与设计; 塑胶零件中壁厚的选择与设计; 塑胶零件中卡扣强度计算及其应用.
塑膠制品設計原則
1、在选料方面需考虑： (1) 塑料的物理机械性能,如强度,刚性,韧性,弹性,吸水性以及对应力的敏感性等； (2) 塑料的成型工艺性,如流动性,结晶速率,对成型温度,压力的敏感性等； (3) 塑料制品在成型后的收缩情况,及各向收缩率的差异. 2、在制品形状方面：能满足使用要求,有利于充模,排气,补缩,同时能适应高效冷 却硬化（热塑性塑料制品）或快速受热固化（热固性塑料制品）等. 3、在模具方面：应考虑它的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程度;同时应 充分考虑模具零件的形状及其制造工艺,以便使制品具有较好的经济性. 4、在成本方面：要考虑注射制品的利润率,年产量,原料价格,使用寿命和更换期 限,尽可能降低成本.
材料厚度与加強筋的严格的话可以在此处 加一个槽防止缩水和产生气泡
三
塑胶零件及产品设计---卡扣篇
卡扣的使用时机
两部品结合后,仍具有活动性,如滑动键,电池盖…等；
弥补主壳螺丝锁附后,强度之不足； 使产品组装更具方便性,降低工时； 适用于可换外观饰片之固定设计.
一
塑胶零件及产品设计---壁厚篇
壁厚基本设计守则
1. 壁厚的大小取决於产品需要承受的外力, 是否作为其他零件的支撑,承接柱位 的数量,伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定. 2. 一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限: 从经济角度来看: 过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期和冷却时间, 增加生产成本; 从产品设计角度来看: 过厚的产品增加导致产生 ”空穴” 气孔的可能性， 大大削弱产品的刚性及强度 .