塑料件设计 基础课件.ppt

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1、塑料件设计基础指南前言(Foreword)塑料件设计不合理往往导致产品存在一些天生的缺陷。比如零件结构不合理，零件用料过多，质量问题频发，甚至导致产品设计失败，不得不重新设计。因此，塑料件的设计直接关系到我们产品的水准，质量和成本。这里收集了一些国内外的设计资料和设计要点，结合我们实际开发过程中常见的问题，整理成塑料件的设计基础指南，希望有益于各位工程师，为实际设计工作提供帮助。设计流程(DesignFlow)根据公司的产品开发管理制度，塑料件的开发流程一般为：概念IDCADCAE模具确认概念：根据立项要求，提出设计概念ID：工业造型进行外形表皮设计CAD：开发部根据表皮及设计需

2、求进行实体设计CAE：对设计的零件进行分析评估模具：与模具制造厂家确定模具技术要求，并确认模具图纸确认：对模具厂家的模具和样品进行确认设计要素(KeyDesignFactors)塑料件的设计很大的一部分是要考虑模具结构及注塑工艺，同时要考虑结构对零件的影响。主要考虑的要素有：分模线(PartingLines)拔模角度(DraftAngles)壁厚(WallThickness)倒角(Fillets&Radii)螺柱(Bosses)筋(Ribs)收缩和变形(Shrinkage&Warpage)熔合缝(KnitLines)下面就针对这些设计要素逐一讲解。分模线(PartingLines

3、)分模线注意由模具设计工程师考虑，但有时为了保证零件的质量，在设计阶段就要考虑。比如轴的设计，为了保证轴与孔或轴承的配合精度，分模线要设计成一个小得平面，如下图：分模线0.1~0.2mm拔模角度(DraftAngles)为了出模方便，设计时必须考虑拔模角度。拔模角度的一般原则：所有的拔模方向是模具实际脱模的运动方向。表面皮纹深度每增加0.02mm，拔模角需要增加1°筋的拔模角度最小为0.5°，大部分情况下拔模角最小为1.5°。如果使用极限小的拔模角度，筋的深度不应该超过15mm，否则，筋就不容易被抛光从而影响出模壁厚(WallThickness)塑料件的壁厚的设计有两个基本原则：

4、在保证性能和用户体验的前提下尽可能薄的壁厚。尽量均匀的壁厚。均匀壁厚的好处是：注塑流动性好，减少外观缩痕，消除内部气孔，减少注塑后应力，减少不同收缩比例带来的变形。如果实际设计时很难做到壁厚一致，那么壁厚的变化不应超过公称壁厚的50%。塑料件的一般设计厚度要求：增强材料：0.75mm到3mm非增强材料：0.5mm到7mm筋的厚度设计要求：50%~75%基体壁厚壁厚(WallThickness)缩痕内部缩孔不均匀壁厚产生的收缩壁厚(WallThickness)不合理的设计改进的设计壁厚(WallThickness)不合理的设计改进的设计不合理的设计改进的设计s3s1.5tt倒角(F

5、illets&Radii)倒角的一般原则：尽可能在根部，联接处位置加圆角如果设计允许，倒角应该大一些尽量避免在分模面处加不必要的圆角圆角设计要求：50%~60%基体（或筋）的厚度带圆角处根部的厚度原则上不大于壁厚的125%圆角处太薄圆角处太厚正确的设计螺柱(Bosses)螺柱设计的一般原则：螺柱尽可能不要独立布置，尽量与壳体用筋相连（图1）或用三角筋加强（图2）考虑是否会引起过多的壁厚而导致缩痕2-2.5DD1.5mmt最大0.3t不正确设计正确设计一般尺寸要求0.6t螺柱(Bosses)自攻螺钉螺柱的设计t不同材质自攻螺钉螺柱的设计参数材料螺柱内孔直径(d)螺柱外径(OD)AB

6、S0.8D2DABS+PC0.8D2DPC0.85D2.5DPA60.75D1.85DPA660.75D1.85DPP0.7D2DPS0.8D2DPOM0.75D1.95DOD注意：螺纹的旋入深度一般取2D~2.5D螺柱(Bosses)0.5T0.5T0.7T0.25T缩痕图1图2注意以下几点：三角筋的厚度尽量不超过0.5T。螺柱外径尽量取2D加三角筋以减少缩痕的风险。螺柱(Bosses)降低缩痕的螺柱设计孔太浅孔太深圆角合适圆角太大螺柱(Bosses)长螺孔的设计（螺柱长度大于5倍其外径）不正确正确正确正确抽芯太长收缩和变形（Thrinkage&Warpage)窄筋无玻纤有玻纤

7、窄筋宽筋不同的材料，不同的加强筋，其收缩变形的方向是不同的宽筋收缩和变形（Thrinkage&Warpage)易变形不易变形筋(Ribs)一般原则：对于不考虑表面质量的加强筋，筋的厚度(t)应在75%~85%的基体壁厚(T)。对于有表面质量要求的加强筋，如果表面为毛面,筋的厚度(t)不应超过基体壁厚(T)的50%。如果为光面，筋的厚度(t)应控制在基体壁厚(T)的30%以下。为保证加强筋起到加强作用，筋的高度至少是基体壁厚(T)的2.5~3倍。加强筋的最小拔模角度为0.5°，一般