塑胶产品筋位与壁厚的关系

1·引言

塑料与钢铁、水泥、木材并称为四大工程材料。随着科学技术的进步，塑料的应用也愈加广泛。从事机械设计的工程技术人员应具有一定的塑料构件的设计知识。笔者总结了注塑成型塑料件结构设计的若干要点，这对设计相关产品有借签作用。

2·结构设计要点

壁厚合理

从成型质量的角度来看，塑料件的壁厚过大，在成型的过程中容易产生凹陷、缩孔等缺陷;壁厚太小，则会造成进胶困难，不易充满型腔而造成缺料。塑料件的壁厚应尽可能均匀，可采取缓和的形式过渡，也可采用局部挖空的结构，使壁厚变的均匀，避免成型过程中产生翘曲变形等缺陷。

加强筋结构的设计原则

在塑料件上设置加强筋，可提高塑料件的强度和刚度，防止塑料件的翘曲变形。选择恰当的加强筋位置可改善塑料融体的流动性。

加强筋的尺寸一般遵循以下原则:①筋的壁厚一般为主体厚度t的倍，最大不超过倍;②筋之间的间距大于4t，筋的高度低于3t; ③螺钉柱的加强筋至少低于柱子表面;④加强筋应低于零件表面或分型面至少。多条加强筋相交，要注意相交带来的局部材料堆积问题。

其改进方法是:①将加强筋错位;②加强筋交叉部位设计成空心结构。

细长的加强筋，如受力，应尽量使其承受拉力，避免承受过大的压力。因为塑料材料的弹性模量很低，容易出现失稳问题。这与我们在进行

模具、塑膠產品估價

模具费用=模胚+前模仁+后模仁+滑块+部件+电极材料+热流道+模具设计费+表面处理+CNC加工+放电加工+线切割+传统机加工+装配+试模+管销费 塑膠產品估價

塑膠產品的成本，包括了下列幾項(二次加工費用&模具費用另算)

材料費用+射出機費用

材料費用=料重*单价

產品料重：

1．料頭 > (產品單重 × 穴數+料頭) × (1+不良率) × (1-回收比例)时產品材料計重=(產品單重+料頭重／穴數) × (1-回收比例) × (1+損耗)

2．料頭 < (產品單重 × 穴數+料頭) × (1+不良率) × (1-回收比例)时

產品材料計重=產品單重× (1+損耗)

注塑機費用=机台费用/小时*注塑周期时间

1． 注塑机的选用

怎样选择合适的注塑机

1、 选对型: 由产品及塑料决定机种及系列。

由于注塑机有非常多的种类，因此一开始要先正确判断此产品应由哪一种注塑机，或是哪一个系列来生产，例如是一般热塑性塑胶或电木原料或PET原料等，是单色、双色、多色、

夹层或混色等。此外，某些产品需要高稳定（闭回路）、高精密、超高射速、高射压

塑胶产品通用检验规范

文件名称 文件编号

塑胶产品通用检验规范 3-QC-015

页次

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生效日期 版本

2011/02/18 2．0

文 件 制 修 订 记 录

制/修订内容

新订

结合客户标准修订外观检验标准和信赖性测试标准

制/修订日期 修订编号 1 2006/12/01

2

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版本

1．0

2.0

2011/02/18

制 定 龚红兵

审 核

数字签名人 xie yu lin

2011.02.22 '

核 准

塑胶产品通用检验规范

一、 范围：

本标准规定了塑胶部品的外观要求及性能测试、等项目。

本标准适用于供应商生产、研发摸底测试、试生产、批量生产、IQC来料检验、QA增强性试验等各个阶段。

二、 术语和定义：

下列术语和定义适用于本标准。 2．1不良缺陷定义： 2．1．1塑料件不良缺陷定义

2．1．1．1点缺陷：具有点形状的缺陷，测量尺寸时以其最大直径为准。 2．1．1．2硬划痕（有感划痕）：由于硬物摩擦而造成样品表面有深度的划痕。 2．1．1．3细划痕（无感划痕）：指样品表面没有深度的划痕。

2．1．1．4批锋（毛刺）：由于注塑参数或模具的原因，造成在塑料件的边缘、分型面、顶针孔、镶件等

处溢出的多余胶料，摸上去有刮手感觉。

2．1．1．5缩水：当

塑胶产品内应力研究与消除方法一

1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因，也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性，以便采取有效措施减少制件的内应力，并使其在制件断面上尽可能均匀地分布，这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时，减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外，掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要

2 内应力的种类

高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象，在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象，是注塑制品存在内应力的主要原因。另外，外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。根据起因不同，通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。

2.1取向应力

高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变，主要集中在表层和浇口的附近，使这些地方存在着较大的取向应力，用退火的方法可以消除制件的

取向应力。试验表明，提高加工温度和

塑胶产品结构设计要点

1．胶厚（胶位）：塑胶产品的胶厚（整体外壳）通常在0.80-3.00左右，太厚容易缩水和产生汽泡，太薄难走满胶，大型的产品胶厚取厚一点，小的产品取薄一点，一般产品取1.0-2.0为多。而且胶位要尽可能的均匀，在不得已的情况下，局部地方可适当的厚一点或薄一点，但需渐变不可突变，要以不缩水和能走满胶为原则，一般塑料胶厚小于0.3时就很难走胶，但软胶类和橡胶在0.2-0.3的胶厚时也能走满胶。

2．加强筋（骨位）：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的斜度（因其出模阻力大），高度较矮时可不做斜度。

3．脱模斜度：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1-5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，以便产品开模事时能留在后模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均

塑胶产品设计规范

塑胶制品设计特点﹕

塑胶产品的设计与其他材料如钢,铜,铝,木材等的设计有些是类似的;但是,由于塑胶材料组成的多样性,结构﹑形状的多变性,使得它比起其他材料有更理想的设计特性;特别是它的形状设计,材料选择,制造方法选择,更是其他大部分材料无可比拟的.因为其他的大部分材料,其设计者在外形或制造上,都受到相当的限制,有些材料只能利用弯曲﹑熔接等方式来成形.当然,塑胶材料选择的多样性,也使得设计工作变得更为困难,如我们所知,目前已经有一万种以上的不同塑胶被应用过,虽然其中只有数百种被广泛应用,但是,塑胶材料的形成并不是由单一材料所构成,而由一群材料族所组合而成的,其中每一种材料又有其特性,这使得材料的选择,应用更为困难.

塑胶制品设计原则﹕

1. 依成品所要求的机能决定其形状﹐尺寸﹐外观﹐材料

2. 设计的成品必须符合模塑原则﹐既模具制作容易﹐成形及后加工容易﹐但仍保持成品的机能

塑胶制品设计程序:

为了确保所设计的产品能够合理而经济,在产品设计的初期,在外观设计者﹐机构工程师,制图员,模具制造者,成形厂以及材料供应厂之间的紧密合作是必须的,因为没有一个设计者,能够同时拥有如此广泛的知识和经验,而从不同的事业观点所

塑胶产品的内应力分析及解决

塑胶产品的内应力分析及解决

塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力。内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象，这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象，这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变，而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中，在适宜的条件下，这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化，位能转变为动能而释放。当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时，内应力平衡即遭到破坏，塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。

几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力，尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂，也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。为此，必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法，最大程度地降低塑料制品内部的应力，并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布，避免产生应力集中现象，从而改善塑料制品的力学1热学等性能。

塑料内应力产生的原因:（1）取向内应力. 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中，大分子链沿流动

塑料产品结构设计的工艺性

一、 塑料产品开模前须考虑的因素

1﹑制品用在何处(外观要求)﹔怎样使用(力学性能要求)﹖ 2﹑成型塑料的收缩率多少﹖ 3﹑制品是否要同其它零件进行配合(公差要求)﹖ 产 品结构设计 4﹑制品结构脱模角分别是多少﹖ 5﹑浇口位置﹑流线﹑结合线﹑顶出痕要求﹖ 6﹑制品外观面有无特殊要求﹕咬花﹑蚀纹...﹖ 7﹑客户指定制品成型塑料的模塑特性如何﹖ 8﹑预期将模塑多少件制品﹖ 9﹑预期的模塑周期多长﹖ 10﹑需要何种类型的流道系统﹕冷流道(二板or三板)﹑热流道or两都结合 11﹑模腔的布局﹖天地方向的选择﹖ 12﹑制品出模方式的选择﹕手动拿出or自动落下﹔机械顶出﹑液压顶出or气压顶出 确定出模方向﹕首先根据制品Boss﹑Clip﹑cip等结构确定出模方向﹐若无法正常成型和1﹑制品能否从模脱模则考虑设计斜销(顶)﹑内(外)滑块侧面抽芯﹔如果制品有内外螺纹结构﹐还需设计方腔中拉出﹖能否从法一﹕以液压缸驱动齿轮﹑螺杆旋出﹔方法二﹕以齿条借助开模力﹑开模行程驱动齿轮模芯上脱下﹖ ﹑螺杆旋出 2﹑确定分型面 以模具制造加工条件的要求为根据﹐满足制品外形要求来确定模具分型面位置﹐便利简化磨削﹑铣削﹑CNC加工 模具针对制品模穴布

壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定

产品结构设计准则--壁厚篇

基本设计守则

壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产周期”冷却时间〔，增加生产成本。从产品设计角度来看，过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。

对一般热塑性塑料来说，当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm时，产品可容许厚度的改变达 ；但当收缩率高於0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则不应超过 。对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过，一些容

厚壁圆筒应力分析

1、概述

K>1.2的壳体成为厚壁圆筒。厚壁容器承压的应力特点有（此处不考虑热应力）：一、不能忽略径向应力，应做三向应力分析；二、厚壁容器的应力在厚度方向不是均匀分布，而是应力梯度。所以，在求解的时候需要联立几何方程、物理方程、平衡方程才能确定厚壁各点的应力大小。 2、解析解

一、内压为pi，外压为p0的厚壁圆筒，需要求出径向应力?r、周向应力??和轴向应力?z，其中轴向应力?z不随半径r变化。 （1）几何方程

如图所示，取内半径r，增量为dr的一段区域两条弧边的径向位移为?和??d?，其应变的表达式为：

(??d?)??d??drdr（1）

（r??)d??rd??周向应力：????rd?r径向应力：?r???对r求导，得：

d??r??d?????1?d???1dr??????????r???? （2） ?2drrr?drr?r?r?（2）物理方程 根据胡克定理表示为:

???1?????(?r??z? （3） E两式相减，消去?z得：

?r-???（1??）??r?????r?1??r??(????z? （4）