塑料件结构分析(塑料件结构设计工艺要求)

导语：塑料件结构设计很简单？这几个常见的知识点都知道的人不多

塑料件结构设计时，除了我们遵循常用的结构设计原则，还需要一些基本的设计要求，如壁厚，脱模斜度，圆角，BOSS柱，筋条，孔等。

1、壁厚

合理确定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求，即强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求。

1、尽可能保证产品壁厚均匀，防收縮下陷：

如有壁厚变化时，需均匀过度

2、塑件壁厚一般在1—6mm范围内。

而最常用的数值为2～3mm。

3、常用塑料制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值(mm)

小型产品是指最大外形尺寸<80mm,中型产品是指最大外形尺寸80mm<L<200mm，大型产品是指最大外形尺寸200mm<L。

2、脱模斜度

脱模的斜面意味着塑料部件应该具有成型方向上的倾斜角。设计塑料部件时，需要在外观和内部结构中恢复倾斜。demoulding斜面与产品外观、材料、整体维度和产品功能有关。demoulding斜面的设计要点主要包括以下方面：

1、凡塑件精度要求高的，脱模斜度要小。

2、凡较高、较大的尺寸，脱模斜度要小。

3、塑件的收缩率大的，脱模斜度要大。

4、塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度要大。

5、一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。

6、透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应大于3°，ABS及PC料脱模斜度应大于2°。

7、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应加3°~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。

8、插穿面斜度一般为1°~3°。

注：为了防止塑料部件的外观面被金属模具外拉伸，建议无论选择哪种材料，外观表面的脱离梯度都不在3度以下。所有重要的草图角度都必须要做，而不重要的表面（肋骨）一般不需要做。那些在模具加工过程中被自行处理。

3、圆角

在塑料的设计过程中，由于避免了应力集中，提高了塑料的强度，改善了塑料的流动状态，模具易于成型，所以在塑料的每个表面或内部连接处都应采用弧形余量。此外，塑料上的圆角对于模具的制造、加工和提高模具强度是必不可少的。如果塑料结构没有特殊要求，则塑料的每个旋转角度应具有半径为0.5至1 mm的圆角。如果允许，圆角需要尽可能大。

1、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。

2、在模具分型面处不要有圆角，除非产品特殊要求。分型面的圆角会增加模具制作难度，在产品的外表面也会留下夹线痕迹，影响外观。

3、产品外观面，凡可以接触处，以防刮伤手指，需做圆角处理。

4、加强筋的分类

按照外型及作用的不同，加强筋可分为以下几类，下面分别介绍各类筋条应注意的要点。

1、单向筋

单向筋一般用在细长型的塑件，只需要单方向刚性的情况。单向筋通常是一系列平行的筋组合使用，设计时应注意系列筋的间距。

T为塑件厚度

加强筋的最大厚度A，A≤1/2T

加强筋的高度H,一般H≤3T

两个加强筋的最小间距L，L≥2T

备注：增加强度的办法是增加筋的数量，而不是增加筋的厚度。

2. 交叉筋

横杆是我们一般的横杆，是两个直角交叉的酒吧。在十字路口形成厚截面是容易的。因此，为了避免塑料部件的收缩，在交叉棒的接合部设计适当大小的芯，以在接头的壁厚的1/2以内保持杆的厚度，以满足增强材料的厚度的设计要求

螺丝柱处的十字筋

尺寸A是加强筋上端宽度，应≥0.5mm

尺寸B是加强筋的底端宽度，建议取值螺丝柱高度的0.2-0.5倍

尺寸C是加强筋距螺丝柱平面的距离，应≥1mm

3. 两端相接塑件侧壁的加强筋

钢筋的方向最好与通道的方向一致，钢筋的两端连接到塑料侧壁，用于增加塑料的局部刚度。

如果肌肉未连接到塑料的侧壁，则端部不得突然终止。你必须逐渐降低高度，直到完成为止。这减少了气体堵塞、填充投诉和爆裂痕迹的问题，这些问题通常发生在废气不足和关闭位置。

4. 与侧壁不垂直的筋

当条与侧壁连接时，侧壁不在垂直方向上交叉，但在某个角度不与方向交叉。如以下所示，杆与侧壁的接合部的厚度大于侧壁的厚度的1/2。为了避免收缩，需要使横杆和侧壁的接合部的肉厚为肉厚的1/2。

5、螺丝柱1、螺丝柱的高度：

螺丝柱的高度在4mm～35mm为宜，若攻丝深度太小（小于4mm）则自攻螺丝吃不住劲容易滑丝；若螺丝柱高度太高（大于35mm）则丝针太长容易变形。

2、螺丝柱的强度：

螺丝柱应有一定的强度，当螺丝柱的高度H>5T时，应加角筋保证螺丝柱的强度。

T：产品壁厚；

d：角筋厚度

a＝ 2T～3T

H－h≥2（没有特殊装配要求时）

3、螺丝柱的防缩水：

在设计过程中，必须考虑斜顶的冲程是否足以确定另一结构是否影响斜顶的突起。当设计螺旋柱以防止对角天花板收缩时，尽可能减少后退按钮（L）的深度，螺旋柱的底部设计为包裹物，并且对角天花板（包裹物的倾斜度为3-5°）必须容易。如果螺旋柱过高，螺旋柱的高度不应超过35 mm。其余部分设计在螺旋柱的基础上。

无法做斜顶结构的螺丝柱，应加火山口以减少底部的厚度较少缩水，火山口的深度N=0.4T,底部宽度建议1.5mm～2mm，槽的外边缘渐变过渡防止亮痕。

4、螺钉柱的内外径：

螺钉柱的内外直径应符合加工工艺性，优先选用值见下表

6、孔

产品的结构设计有两个一般的孔，一个是圆孔，另一个是非圆孔。设计孔的位置时，在不影响塑料部件的强度的前提下，有必要将模具加工的难度控制在最小限度。为了尽可能优化，设计应该遵循以下要求。

1.孔与孔之间距离，一般保证在孔径2倍以上 ；

2.孔与塑件边缘之间距离，一般为孔径的3倍以上，如因塑件设计的限制或作为固定用孔，则可在孔边缘用凸台来加强；

3.侧孔的设计应避免有薄壁的断面，，否则会产生尖角，有伤手或易缺料的现象。

7、文字图案设计

塑料制品的文字和图案分为两种类型。一般有两种处理方法。小写字母和图案由类型蚀刻，大的字符和图案按类型处理。

塑料部件的文字和图案最好采用突出表面的方法，所以可以加工模具。如果有根据构造要件不能容许的膨胀的话，那么可以使槽沉没，然后使文本膨胀。膨胀的文本应该比槽的表面低0.1mm。

塑料制品上的文字及图案的突出面的高度一般为0.15～0.3mm，凹陷文字及图案的深度为0.15～0.25mm

8、螺纹设计

螺杆常用于塑料制品中，但一般要求不高，难以形成高精度的螺杆，金属零件的加工精度不高。螺钉有别于内螺钉和外螺钉。

外螺纹直径一般为3mm或更大，内螺纹直径一般为2mm或更大，螺距为0.5mm或更小。为了便于混合，建议混合长度小于螺纹直径的两倍，这样螺纹长度就不会太长。

为了简化脱模，在螺钉顶端没有螺钉的圆柱形表面设计为0.5 mm或更大。

9、嵌件设计

我们常见的塑件中，常会嵌入螺丝、螺母或其他金属类零件便于装配，

在嵌件的设计过程中应注意以下几点：

1、嵌件周围塑料层厚度不宜太薄，否则会因收缩而破裂。

2、嵌件各尖角部位应倒圆角，这样可减少内应力。

3、嵌件在塑件中应固定牢固，可采用开槽、加凸台，或滚花结构。

4、在设计中应考虑嵌件在模具中便于安装，正确和牢固定位，成型时有利于塑料流动，模具制造方便。

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