塑胶件设计规范之壁厚、加强筋、螺丝柱
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• 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
• 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
1.1、拟定设计方案 • 首先确定塑料件的功能和性能，在一定时间、空间和
环境下需要达到的结构支撑、机械传动和电气绝缘等 功能。性能包括力学、热力学、物理和化学。 • 第二步选择合适的材料，要在保证产品的功能和性能 的情况下，考虑可加工性及成本生产成本。 • 第三步确定塑件的加工方法（注塑、吹塑还是其它）
1.5
21~63
57~83
1.8~2.9 23~60 18~70
— 40~270 90~120
62~97(1.8~ 3.0GPa)①
60~110
POM 1.41~1.43 0.22~0.29
62~68
2.8 40~75
113
91~92(2.6 GPa)①
拉伸强度 /MPa
45~50
50~77
拉伸模量/GPa 3.3
2.4~3.5
断后伸长量
20~40
2~7
抗压强度
—
—
抗弯强度
80~90 84~120
PS 1.04~1.10 0.03~0.30
50~60
2.8~4.2 1.0~3.7
—69~80ABSFra bibliotekPA-66
1.03~1.06 1.14~1.15
0.20~0.25
• 4··抗弯强度：在规定的标准弯曲实验条件下，试样直至断裂位置所受的最大弯曲 应力。计算公式：δ=3PL/2bh P：试样承受的弯曲载荷 L:试样的跨距 b：试样宽度 h：试样厚度 抗弯强度表证材料承受压缩负载时，抵抗破坏的能力。
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
• 6·硬度：就是材料抗压入变形、抗压痕、耐划伤的衡量尺度 • 7·最高连续使用温度：指塑料件在实际应用条件下可以长时间正常工作而
性能不致严重恶化的温度。一般认为材料在该温度下仍能保持不低于初始 性能值得50%，或不低于某一临界值。
二、 塑件设计的通用规范
2.1、材料的选择
表一：工程塑料的物理性能
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
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
工程塑料的物理、力学性能
查相关材料手册或 向原材料厂家询要 规格书
性能指标
聚 氯 乙 烯 ，PMMA
硬质
有机玻璃
聚苯乙烯
丙 烯 晴 - 丁 聚酰胺（尼 聚甲醛（共 聚碳酸酯
二 烯 - 苯 乙 龙）-66
聚）
烯
PVC
PMMA
密度/g·cm-1 1.30~1.58 1.17~1.50
吸水率（%） 0.07~0.4 0.20~0.40
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
2.1、材料的选择 塑料性能参数含义：
• 1·拉伸强度在规定的标准拉伸实验中，试样直至断裂位置所受的最大拉伸应力。计 算公式δ=P/bd P：试样最大拉伸载荷 b：试样的宽度 d：试样的厚度 拉伸强度表征材料承受拉伸负载时，抵抗破坏的能力。
• 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
• 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
1.1、拟定设计方案 • 首先确定塑料件的功能和性能，在一定时间、空间和
环境下需要达到的结构支撑、机械传动和电气绝缘等 功能。性能包括力学、热力学、物理和化学。 • 第二步选择合适的材料，要在保证产品的功能和性能 的情况下，考虑可加工性及成本生产成本。 • 第三步确定塑件的加工方法（注塑、吹塑还是其它）
1.5
21~63
57~83
1.8~2.9 23~60 18~70
— 40~270 90~120
62~97(1.8~ 3.0GPa)①
60~110
POM 1.41~1.43 0.22~0.29
62~68
2.8 40~75
113
91~92(2.6 GPa)①
拉伸强度 /MPa
45~50
50~77
拉伸模量/GPa 3.3
2.4~3.5
断后伸长量
20~40
2~7
抗压强度
—
—
抗弯强度
80~90 84~120
PS 1.04~1.10 0.03~0.30
50~60
2.8~4.2 1.0~3.7
—69~80ABSFra bibliotekPA-66
1.03~1.06 1.14~1.15
0.20~0.25
• 4··抗弯强度：在规定的标准弯曲实验条件下，试样直至断裂位置所受的最大弯曲 应力。计算公式：δ=3PL/2bh P：试样承受的弯曲载荷 L:试样的跨距 b：试样宽度 h：试样厚度 抗弯强度表证材料承受压缩负载时，抵抗破坏的能力。
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
• 6·硬度：就是材料抗压入变形、抗压痕、耐划伤的衡量尺度 • 7·最高连续使用温度：指塑料件在实际应用条件下可以长时间正常工作而
性能不致严重恶化的温度。一般认为材料在该温度下仍能保持不低于初始 性能值得50%，或不低于某一临界值。
二、 塑件设计的通用规范
2.1、材料的选择
表一：工程塑料的物理性能
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
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
工程塑料的物理、力学性能
查相关材料手册或 向原材料厂家询要 规格书
性能指标
聚 氯 乙 烯 ，PMMA
硬质
有机玻璃
聚苯乙烯
丙 烯 晴 - 丁 聚酰胺（尼 聚甲醛（共 聚碳酸酯
二 烯 - 苯 乙 龙）-66
聚）
烯
PVC
PMMA
密度/g·cm-1 1.30~1.58 1.17~1.50
吸水率（%） 0.07~0.4 0.20~0.40
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
2.1、材料的选择 塑料性能参数含义：
• 1·拉伸强度在规定的标准拉伸实验中，试样直至断裂位置所受的最大拉伸应力。计 算公式δ=P/bd P：试样最大拉伸载荷 b：试样的宽度 d：试样的厚度 拉伸强度表征材料承受拉伸负载时，抵抗破坏的能力。
• 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