【塑料产品外观设计要点】塑料制品通常是通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动、成型和冷却硬化而制成 。因此在进行塑料制品外形设计时,不仅要考虑制品的美观性,同时还要考虑塑料制品的实用性 。
一、塑胶件结构设计基本原则:
结构设计要合理:装配间隙合理,所有插入式的结构均应预留间隙;保证有足够的强度和刚度(安规测试),并适当设计合理的安全系数 。
塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性,尽量简化模具的制造 。
塑件的结构要考虑其可塑性,即零件注塑生产效率要高 , 尽量降低注塑的报废率 。
考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突) 。
塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构,所谓模块化设计 。
能通用/公用的,尽量使用已有的零件,不新开模具 。
兼顾成本
二、塑胶件基础结构设计指南
1.零件壁厚
① 合适的壁厚
塑胶产品的胶厚(整体外壳)通常在0.80-3.00左右,?壁厚太?。呵慷鹊停涣鞫枇Υ螅哿夏殉渎?壁厚太大:零件产生缩水、气孔和翘曲等质量问题;零件冷却时间增加,成型周期加长 , 零件生产效率低;
常用塑胶材料合适壁厚范围(单位mm):
② 尽量减少零件壁厚,决定零件壁厚的因素如下:
零件的强度要求;
零件成型时能否抵抗脱模力;
零件能够抵抗装配时的紧固力;
有金属埋入件时,埋入件周围强度是否足够;
孔的强度是否足够;
错误的做法:为提高零件强度,片面的增加零件壁厚 。
③ 零件壁厚均匀
尽可能采用多种方法使壁厚保持均匀:
当壁厚不均匀时:
2. 圆角设计
在塑件设计过程中,为了避免应力集中,提高塑件强度 , 改善塑件的流动情况及便于脱模,在塑件的各面或内部连接处,应采用圆弧过度 。另外,塑件上的圆角对于模具制造和机械加工及提高模具强度,也是不可少的 。在塑件结构上无特殊要求时,塑件的各转角处均应有半径不小于0.5~1mm的圆角 。允许的情况下,圆角应尽量大 。
对于内外表面的拐角处 , 外圆角应为内圆角加壁厚,可减少内应力,并能保证壁厚均匀一致 。
① 避免零件外部尖角
② 避免在塑胶熔料流动方向上产生尖角
③ 避免在零件连接处产生尖角
3. 脱模斜度
一般来说,对模塑产品的任何一个侧面,都需有一定量的脱模斜度,以便产品从模具中顺利脱出 。脱模斜度的大小一般以0.5度至1度间居多 。具体选择脱模斜度注意以下几点:
塑件表面是光面的 , 尺寸精度要求高的,收缩率小的,应选用较小的脱模斜度,如0.5° 。
较高、较大的尺寸,根据实际计算取较小的脱模斜度,比如双筒洗衣机大桶的筋板,计算后取0.15°~0.2° 。
塑件的收缩率大的,应选用较大的斜度值 。
塑件壁厚较厚时,会使成型收缩增大,脱模斜度应采用较大的数值 。
透明件脱模斜度应加大 , 以免引起划伤 。一般情况下,PS料脱模斜度应不少于2.5°~3°,ABS及PC料脱模斜度应不小于1.5°~2° 。
带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取2°~5°的脱模斜度,视具体的皮纹深度而定 。皮纹深度越深,脱模斜度应越大 。
结构设计成对插时,插穿面斜度一般为1°-3° 。
4. 脱模斜度的大小与方向不能影响零件的功能实现:
5. 加强筋的设计
塑胶产品大部分都有加强筋,因加强筋在不增加产品整体胶厚的情况下可以大大增加其整体强度,对大型和受力的产品尤其有用,同时还能防止产品变形 。
加强筋的厚度通常取整体胶厚的0.5-0.7倍,如大于0.7倍则容易缩水 。加强筋的高度较大时则要做0.5-1.5的斜度(因其出模阻力大),高度较矮时可不做斜度 。