塑胶产品大部分都有加强筋,因加强筋在不增加产品整体壁厚的情况下可以增加强度,对大型件和受力部件的产品尤其有用,同时还能防止产品变形。加强筋的厚度通常取整体壁厚的0.5-0.75倍(建议取0.6倍以下),如大于0.75倍产品容易缩水。加强筋的高度较大时则要做0.5-1的斜度(因其出模阻力大)具体见下图所示。
塑料产品都要做脱模斜度,但高度较浅的(如一块平板)和有特殊要求的除外(但当侧壁较大而又没出模斜度时需做行位)。出模斜度通常为0.5-5度,常取2度左右,具体要根据产品大小、高度、形状而定,以能顺利脱模和不影响使用功能为原则。产品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度为宜,以便产品开模时能留在后模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度,其上下断差(即大端尺寸与小端尺寸之差)单边要大于0.05以上(具体以产品要求为准,要求较高时通常在0.03MM以下)。下表为不同材料的拔模角度推荐值:
塑胶产品除特殊要求指定要锐边的地方外,在棱边处通常都要做圆角,以便减小应力集中、利于塑胶的流动和容易脱模。
孔最好做成形状规则简单的圆孔,尽可能不要做成复杂的异型孔,孔径不宜太小,孔深与孔径比不宜太大,因细而长的模具型芯容易断、变形。
b. 孔与塑件边缘之间的距离,一般应取孔径的3倍以上,如因塑件设计的限制或作为固定用孔,则可在孔的边缘用凸台来加强。
c. 侧孔的设计应避免有薄壁的断面,否则会产生尖角,有伤手和易缺料的现象。
凸台通常用于两个塑胶产品的轴-孔形式的配合,或自攻螺丝的装配。当BOSS不是很高而在模具上又是用司筒顶出时,其可不用做斜度。当BOSS很高时,通常在其外侧加做十字肋(筋),该十字肋通常要做1-2度的斜度,BOSS看情况也要做斜度。当BOSS和柱子(或另一BOSS)配合时,其配合间隙通常取单边0.05-0.10的装配间隙,以便适合各BOSS加工时产生的位置误差。当BOSS用于自攻螺丝的装配时,其内孔要比自攻螺丝的螺径单边小0.1-0.2,以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺丝装配时,BOSS的内孔通常做Ф2.60-2.80。
把已经存在的金属件或塑胶件放在模具内再次成型时,该已经存在的部件叫嵌件。当塑胶产品设计有嵌件时,要考虑嵌件在模具内必须能完全、准确、可靠的定位,还要考虑嵌件必须与成型部分连接牢固,当包胶太薄时则不容易牢固。还要考虑不能漏胶。
塑料产品的表面可以是光滑面(模具表面省光)、火花纹(模具型腔用铜工放电加工形成)、各种图案的蚀纹面(晒纹面)和雕刻面。当纹面的深度深、数量多时,其出模阻力大,要相应的加大脱模斜度。
塑料产品表面的文字可以是凸字也可以是凹字,凸字在模具上做相应的凹腔容易做到,凹字在模具上要做凸型芯较困难,文字的尺寸一定要利于成型,不可有尖角。
塑胶件上的螺纹通常精度都不很高,还需做专门的脱螺纹机构,对于精度要求不高的可把其结构简化成可强行脱模的结构。
塑胶产品通常不用整个面做支撑面,而是单独做凸台、凸点、筋做支撑。因塑胶产品很难做到整个较大的绝对平面 ,其容易变形翘曲。
12.1.超声线接合装配法,其特点是模具上容易做到,但装配工序中需专门的超声机器,成本增大,且不能拆卸。超声线高的三角形,在长度方向以5-10MM的长度间断2MM;
12.2.自攻螺丝装配法, 其特点是模具上容易做到,但增加装配工序,成本增大,拆卸麻烦;
12.3.卡钩-扣位装配法,其特点是模具加工较复杂,但装配方便,且可反复拆卸,多次使用。
卡钩的形式有多种,要避免卡钩处局部胶位太厚,还要考虑卡钩处模具做模方便。卡钩要做到配合松紧合适,装拆方便,其配合面为贴合,其他面适当留间隙。
12.4.BOSS轴-孔形式的装配法,其特点是模具加工方便,装配容易,拆卸方便,但其缺点是装配不是很牢固。
两个塑胶产品的配合接触面处通常做齿口,齿口的深度通常在0.8-2.5左右,其侧面留0.1左右的间隙,深度深时做斜度1-5度,常取2度,深度浅时可不作斜度。齿口的上下配合面通常为贴合(即0间隙)。
不锈钢、铜合金(黄铜、青铜、磷铜、红铜)、弹簧钢、弹簧、铝合金、锌合金。
螺丝柱的设计说小不小,说大不大。涉及到注塑工艺上面经常会碰见螺丝柱缩水,设计到组装工艺上还有螺丝柱打裂或者螺丝柱滑丝,还有难安装的问题。
18.1.螺丝柱的设计要明确产品的大小和结构的特点。比如大的产品可以用回到4.2或者5.0的自攻螺丝,小的可以用到1.8的。还有产品的材料特性,PC材料的螺丝内径要设计的稍微大一些。
螺丝柱还是要设计下火山口,有总比没有好,万一不行还可以加胶,如果后期发现缩水,再来加火山口烧焊就麻烦了。螺丝柱最好设计标准化些,便于购买司筒针和司筒。但是如果是量很大的画,可以加上倒角,便于安装。如下图。
18.3.螺丝过孔的设计。螺丝过孔要比螺丝大,这个大家都知道,但是有很多人设计螺丝配合的时候,不设计定位的,螺丝柱也没有倒角,生产线打螺丝打偏或者不容易定位。建议设计一个圆形的定位筋。
如上图,C的间隙要稍微留大一些,0.2~0.3mm。避免美工缝隙增大。螺钉过孔最好做一个倒角,便于安装导入。C角的作用一般可以在安装过程中起到倒入的作用。
18.4.螺丝柱内外径的设计,网上有很多要求,我觉得这个数据可以参考,尊重一个原则,便于加胶就行,减胶是太麻烦了,不确定的最好一个改模空间。
比如ABS要设计一个ST3.0*8的螺钉,螺丝孔内径可以设计成3.0×0.8=2.4mm。螺丝柱外径可以设计成:2.0×3.0=6mm。这个只能作为参考,其实内径的可以作为参考,外径的就考虑螺丝柱的壁厚就行。我们一般3.0自攻螺丝柱外径只需要5.0~5.3mm即可,太大就容易缩水了。这样我们可以总结下就是5.2减去2.4再除以2就是螺丝柱的壁厚是1.4.壁厚太厚容易缩水,跟加强筋的设计有异曲同工之妙,不过螺丝柱要考虑强度,怕打裂。
止口还有反止口,止顾名思义就是限制的意思。在产品结构设计中,表现就是限位的作用。我的理解就是限制产品移动,就是是X轴和Y轴的限位,空间上的Z轴已经被螺丝卡扣之类的联接结构限位住了。所以我们要设计止口都凹凸结构,有的会加一些反止口,就是防止变形用的,根据产品特点来设计。
下面介绍一种常用的止口设计,当然还有不同的表现形式。这是第一种表现形式,后续介绍不同造型的止口表现形式。希望对大家特别是初入结构的同行有帮助吧。
A.理论上B间隙应该比A间隙大。因为B间隙过小会导致两者外观美工缝隙过大。
B.一般情况下,产品中小型的件都可以参考A:0.1mm;B:0.2 mm。大件可以适当增大,后期可以电火花处理。
19.4.止口设计在结构设计中是比较常见的结构,但是也有很多讲究,不同产品不同设计。


