塑料件结构设计基本原则.docx
塑料件结构设计基本原则一，产品结构设计前言正式进入话题之前，咱先抱怨两句，机械工 程的待遇可真不咋地，奉劝想要进入机械行业的 童鞋们三思后行。待遇低，工作环境差就算了， 可美女咋也凤毛麟角呢！都说机械好就业，工作 稳定，可那初始工资真是没得说，就说自己刚毕 业时，每月2000块，去厂房里做装配工，铁块 在手里滚来滚去，整天脏兮兮的，还累的跟狗一 样。可相比较其他呢，那些学计算机的，学财务, 学管理的，那待遇真是没法比，想我当时就是因 为看这个专业名字好听，就跳坑里了。虽然这个 说，可梦想仍在，咱还是要向着那里走着，一点 一点地走。进入正题，在玩具，消费类电子产品，大小 家电，汽车等相关行业中，都离不开产品的结构 设计，各种有形的产品，配件等都必须先确定其 外形，所以是产品结构设计是产品研发阶段的核 心之一。就拿消费类电子产品来说，结构，硬件, 软件是产品研发的三个主要工作团体，而硬件与 结构又是结合最紧密的。一般公司要研发一款产品，首先是市场部签发开发指令，经过部门评审后，研发部开始进行 结构外观建模，然后再进行建模评审，评审通过 后，才开始内部的结构设计，然后才是做手板， 开模，试模，试产，量产等。而其中的内部结构 设计就是产品结构设计师最主要的工作内容。 在 我国，工业外观设计跟结构设计是分开的， 就是 说决定产品初步外观的并不是机构工程师，而是 工业设计师，他们会依照市场调差和基本的性能 需要去绘制产品的外观，这个当然需要一定绘画 艺术和审美能力。可怜大多说人都怀疑作为理工 科的结构工程师欠缺这些细胞，可事实好像也是 这样。最近接手国外的一个充电器产品， 是他们 已经做好了 3D图，要我们来开模生产，可是拿 到手后根本开不了膜，不符合开模要求，当然做 个样品可以用3D打印做出来，可想要大批量的 还是要靠传统模具。这体现了结构工程师的作用 了，尽可能保证产品用料，外观，性能，工艺， 装配的最佳化，就是在各个环节省钱省时省力， 想想就够累的啊！ 二，塑料件料厚我们接触的很多产品是塑料件，其大部分塑 料件都是通过塑胶模具注塑成型，而料厚是塑料件最基本的设计要求1, 塑料件料厚可依据产品外形尺寸来选择，一般范围 0.66.0mm,常用范围 1.5mm3.0mm。 小型产品（小于80mm）一般料厚选1.01.4mm， 中型产品（80mm200mm之间）一般料厚选 1.42.0mm，大型产品（大于 200mm）选 2.0mm6.0mm。依据材质不同略微有所调整。 当然我们不一定按着这个规定来，要根据实际情 况来设计，最好是问一下做模具的厂商，他们对 自己的工艺最了解，对于可不可行，他们最有发 言权。2, 塑料件料厚尽量均匀，不均匀可能引起 变形、局部凹陷等不良，当然，不可能每个产品 全是统一料厚，在料厚变换的地方，我们需要均 匀过度，以方便塑料溶体的流动，避免应力集中。 三，塑料件的脱模斜度脱模斜度的设定就是为了顺利脱模，与于产 品的外观、材料、外形尺寸等有关，具体可以概 括为：产品的外观要求高、精度高、表面光亮、 尺寸大的，脱模斜度要小。产品外形粗糙、外形 复杂、塑料溶体流动性差、料厚大、收缩率大、 透明的塑料件，脱模斜度要大。实际工作中，重要配合面拔模斜度要给出，其他如筋位等不重要 的面无需给出，模具设计师自己会加上。1, 产品外观以大端为基准，斜度采用减胶 拔模方向向小端取得。（如下图）2，内孔以小端直径为基准，斜度采用减胶 拔模方式向扩大方向取得。（如下图）3, 筋位以大端为基准，斜度采用减胶拔模 方向向小端取得。（如下图）大尺寸4，特殊情况，可一侧减胶一侧加胶。四，塑料件的圆角设计圆角的设计是为了提高产品强度，避免应力 集中和便于脱模。1, 无特殊要求时，过度圆角由产品料厚决 定，内侧圆角取0.5卜1.5t（t为产品料厚）。2, 为保持产品料厚均匀，外拐角圆角半径 等于内圆角半径加上料厚。3, 产品的分型面上不能有圆角，会增加模 具费用，外观也会不良。4, 产品外观面不能有尖角利边，要做圆角 处理。以上最小圆角半径不要小于 0.3mm。 五，塑料件加强筋设计设计加强筋能增加塑料件的强度和刚度， 可 防止产品变形，也有助于塑料溶体的流动。1,加强筋设计要求：大端厚度A取值0.4t0.6t, 般取0.5t。加强筋高度B 一般不大于3t。两加强筋距离C 一般不小于4t。加强筋离表面距离D 一般不小于1mm。2, 螺丝柱加强筋： 当螺丝柱过高或者受力时，需要要给螺丝柱加加 强筋加强筋平面宽度A不小于0.5mm。加强筋底部宽度B是螺丝柱高度的0.20.5倍。 加强筋表面离柱顶距离 C不小于1.0mm。六，塑料件上文字、图案设计及塑料件支撑面设计1,塑料产品上的文字或者图案有凹凸两种， 但最好采用凸出表面的方式，这样会使模具容易 加工。如果文字图案不允许突出表面 （为保持表 面平成）时，可先在产品表面凹去一块，再在凹 下的这块凸出文字。凸出表面高度一般为 0.150.3m m,凹进去深度 为0.150.25mm。其他如:笔划宽度A不小于0.25mm。两字符间距B不小于0.4mm。字符离边缘的距离 C、D不小于0.6mm2,塑料件的底面来支撑产品重量，如果使 用平面就不利于底部的平整，特别对一些大尺寸 产品很不利。所以要设计一些凸边或者凸台，再 或者贴上脚垫来支撑。支撑面尺寸高度一般取 0.3mm2.0mm。七，塑料件孔的设计孔分为圆孔和非圆孔，要注意孔的位置，减少模 具加工难度。1,孔设计一般要求：孔之间的距离 A不小于D (D<3.0mm),或者A 取 0.7D ( D>3.0mm)。孔距边的距离B不小于D。2,孔径与孔深的关系(非螺丝柱孔)*1T777ZZ/ (B盲孔深度A不大于5D。 通孔深度B不大于10D3, 螺丝头孔的选用：螺丝头孔优先选用（a）,如果特殊需要，比如表面要就平整的产品，选用了平头螺丝，螺丝孔选 用（b）,锥形面低于端面不小于 0.5mm。
