工业设计工程基础作业

南京林业大学
姓名：董晨
学号：121404108
学院：家具与工业设计学院
专业：产品设计
注塑件：
加强筋：根据材料力学的理论，制品的抗弯刚度用E×I来表示，其中E为材料的弹性模量，I为制品的惯性矩。

矩形截面制品的惯性矩为：
I=b.h3/12
其中，b—制品宽度；h—制品高度，即厚度。

根据上式，可用下述办法来提高制品的弯曲刚度：
增加材料的弹性模量
增加制品厚度以提高制品的惯性矩
增设加强筋或采用折弯和曲面以提高制品的惯性矩
塑料本身的弹性模量通常在7GPa一下：可用采用添加填料的方法来提高塑料的弹性模量，但该方法的作用有限。

如热塑性塑料以玻璃纤维增强后其弹性模量一般在13GPa以下，并不能使制品的刚度增加很多。

从上式可知，增加制品的厚度可以明显提高制品的惯性矩，因惯性矩与制品厚度的3次方成正比，因而可大大提高制品的刚度。

但是制品厚度的提高必然导致注塑件成形加工的复杂化，且需要很长的冷却时间，还增加材料的消耗。

另外，注塑件一般容许的最大制品厚度为8mm，厚度过大，易产生气泡、凹陷、收缩不均等一系列缺陷。

所以，最有效的提高刚度的措施是在制品上设置加强筋，以增加制品的惯性矩，从而明显提高制品的刚度。

热成型件：
热成型制品壁面薄、面积大，为提高制品刚度，设计制品应考虑加强肋或凹凸图案等。

制品上的孔或开口不能直接通过热成型获得，须进行二次加工，如冲裁，钻等。

壁厚：热成型是通过片材拉伸变形成型制品，因此热成型制品的壁厚总是小于加工用片材的厚度，制品局部壁厚更薄，如转角、肋和凹凸图案等。

一般来说，加工用片材厚度与制品壁面厚度之比值等于热成型制品总表面积与加工用片材面积之比值。

由此可知，后者的比值愈大，热成型制品壁厚变形程度愈大。

反之，该比值愈小，制品壁厚变薄程度愈小。

若加工用片材厚度已知，可按热成型制品总表面积与加工用片材面积之比值估算热成型制品的壁面厚度。

若热成型制品的设计壁厚已定，可按该比值估算加工用片材厚度。

因此，热成型塑料制品的壁面厚度主要决定于加工用片材的厚度。

某些情况下，若成型模具制成后，只要通过改变加工用片材厚度就能实现改变热成型制品的壁厚。