塑膠件工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-29 02:16 本頁(yè)面
【正文】 塑膠件工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇材料的考慮因素任何一件工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的早期過(guò)程中，一定牽涉考慮選擇成形物料。因?yàn)樵诋a(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)、裝配時(shí)、和完成的時(shí)間，物料有著相互影響的關(guān)系。除此之外，品質(zhì)檢定水平、市場(chǎng)銷(xiāo)售情況和價(jià)格的厘定等也是需要考慮之列。所以這是無(wú)法使用概括全面的考慮因素而定出一種系統(tǒng)性處理方法來(lái)決定所選擇的材料和生產(chǎn)過(guò)程是為最理想。不同材料的特性1.ABS?用途: 玩具、機(jī)殼、日常用品?特性:堅(jiān)硬、不易碎、可涂膠水，但損壞時(shí)可能有利邊出現(xiàn)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用:多數(shù)應(yīng)用于玩具外殼或不用受力的零件。2. PP?用途:玩具、日常用品、包裝膠袋、瓶子?特性:有彈性、韌度強(qiáng)、延伸性大、但不可涂膠水。?設(shè)計(jì)上的應(yīng)用:多數(shù)應(yīng)用于一些因要接受droptest(跌落測(cè)試)而拆件的地方。3. PVC?用途:軟喉管、硬喉管、軟板、硬板、電線、玩具?特性:柔軟、堅(jiān)韌而有彈性。?設(shè)計(jì)上的應(yīng)用:多數(shù)用于玩具figure（人物），或一些需要避震或吸震的地方。4. POM?用途:機(jī)械零件、齒輪、摃桿、家電外殼?特性:耐磨、堅(jiān)硬但脆弱，損壞時(shí)容易有利邊出現(xiàn)(Fig.)。?設(shè)計(jì)上的應(yīng)用:多數(shù)用于膠齒輪、滑輪、一些需要傳動(dòng)，承受大扭力或應(yīng)力的地方。5.Nylon（尼龍）?用途:齒輪、滑輪?特性:堅(jiān)韌、吸水、但當(dāng)水份完全揮發(fā)后會(huì)變得脆弱。?設(shè)計(jì)上的應(yīng)用:因?yàn)榫珳?zhǔn)度比較難控制，所以大多用于一些模數(shù)較大的齒輪。6.Kraton（克拉通）用途:摩打墊特性:柔軟，有彈性，韌度高，延伸性強(qiáng)。設(shè)計(jì)上的應(yīng)用:多數(shù)作為摩打墊，吸收摩打震動(dòng)，減低噪音。Table一般膠料的特性與用途壁厚[WallThickness]壁厚的大小取決于產(chǎn)品需要承受的外力、是否作為其它零件的支撐、承接柱位的數(shù)量、伸出部份的多少以及選用的塑料材料而定。一般的熱塑性塑料的壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)以4mm為限。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，過(guò)厚的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不但增加物料成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期(冷卻時(shí)間)，增加生產(chǎn)成本。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度來(lái)看，過(guò)厚的產(chǎn)品增加引至產(chǎn)生空穴(氣孔)的可能性，大大削弱產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度。最理的壁厚分布無(wú)疑是切面在任何一個(gè)地方都是均一的厚度，但為滿足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無(wú)可避免的。在此情形，由厚膠料的地方過(guò)渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑。太突然的壁厚過(guò)渡轉(zhuǎn)變會(huì)導(dǎo)致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面問(wèn)題。不同材料的常用壁厚1.ABS一般最先選擇的材料，壁厚通常為1,,,2,,3mm，視乎產(chǎn)品的大小和功能而定。2.PP因?yàn)楸容^軟，而且基于縮水的問(wèn)題，所以不能太厚，一般為1,,3.PVC因?yàn)槎嘤糜捎趂igure(外形)上和多是實(shí)心，所以限制不大。4.POM一般為1,,,2,,3mm視乎產(chǎn)品大小而定。5.Nylon因?yàn)榭s水率比較高，所以平均料厚和筋骨的比例可比較少。6.Kraton因?yàn)槎鄶?shù)用作摩打墊或不外露件，所以限制不大。加強(qiáng)筋(Ribs)加強(qiáng)筋在塑料部件上是不可或缺的功能部份。加強(qiáng)筋有效地如『工』字鐵般增加產(chǎn)品的剛性和強(qiáng)度而無(wú)需大幅增加產(chǎn)品切面面積，但沒(méi)有如『工』字鐵般出現(xiàn)倒扣難于成型的形狀問(wèn)題，對(duì)一些經(jīng)常受到壓力、扭力、彎曲的塑料產(chǎn)品尤其適用。此外，加強(qiáng)筋更可充當(dāng)內(nèi)部流道，有助模腔充填，對(duì)幫助塑料流入部件的支節(jié)部份很大的作用(Fig.)。Fig.加強(qiáng)筋一般被放在塑料產(chǎn)品的非接觸面，其伸展方向應(yīng)跟隨產(chǎn)品最大應(yīng)力和最大偏移量的方向，選擇加強(qiáng)筋的位置亦受制于一些生產(chǎn)上的考慮，如模腔充填、縮水及脫模等。加強(qiáng)筋的長(zhǎng)度可與產(chǎn)品的長(zhǎng)度一致，兩端相接產(chǎn)品的外壁，或只占據(jù)產(chǎn)品部份的長(zhǎng)度，用以局部增加產(chǎn)品某部份的剛性。要是加強(qiáng)筋沒(méi)有接上產(chǎn)品外壁的話，未端部份亦不應(yīng)突然終止，應(yīng)該漸次地將高度減低，直至完結(jié)，從而減少出現(xiàn)困氣、填充不滿及燒焦痕等問(wèn)題，這些問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生在排氣不足或封閉的位置上。而且因?yàn)榭s水的問(wèn)題，筋骨的厚度不能大過(guò)平均壁厚的厚度。一般的設(shè)計(jì)方法:平均壁厚~出模角[DraftAngle]塑料產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上通常會(huì)為了能夠輕易的使用產(chǎn)品由模具脫離出來(lái)而需要在邊緣的內(nèi)側(cè)和外側(cè)各設(shè)有一個(gè)傾斜（出模角）。若然產(chǎn)品附有垂直外壁并且與開(kāi)模方向相同的話，則模具在塑料成形后需要很大的開(kāi)模力才能打開(kāi)，而且，在模具開(kāi)啟后，產(chǎn)品脫離模具的過(guò)程亦相信十分困難。要是該產(chǎn)品在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程上已預(yù)留出模角及所有接觸產(chǎn)品的模具零件在加工過(guò)程當(dāng)中經(jīng)過(guò)高度拋光的話，脫模就變成輕而易舉的事情。因此，出模角的考慮在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程是不可或缺的。因注塑件冷卻收縮后多附在凸模上，為使產(chǎn)品壁厚平均及防止產(chǎn)品在開(kāi)模后附在較熱的凹模上，出模角對(duì)應(yīng)于凹模及凸模是應(yīng)該相等的。不過(guò)，在特殊情況下若然要求產(chǎn)品于開(kāi)模后附在凹模的話，可將相接凹模部份的出模角盡量減少，或刻意在凹模加上適量的倒扣位。出模角的大小是沒(méi)有一定的準(zhǔn)則，多數(shù)是憑經(jīng)驗(yàn)和依照產(chǎn)品的深度來(lái)決定。此外，成型的方式，壁厚和塑料的選擇也在考慮之列。一般來(lái)說(shuō)，高度拋光的外壁可使用1/8度或1/4度的出模角。深入或附有織紋的產(chǎn)品要求出模角作相應(yīng)增加，,便需要額外1度的出模角。此外，當(dāng)產(chǎn)品需要長(zhǎng)而深的肋骨較少的出模角時(shí)，頂針的設(shè)計(jì)須有特別的處理。1.出模角的大少是沒(méi)有一定的淮則，多數(shù)是依照產(chǎn)品的深度來(lái)決定。2.176。~176。3.在深入或附有織紋的產(chǎn)品上，出模角的要求是視乎織紋的深度而相應(yīng)增加，一般為2176。~3176。4.一般的曬紋版上
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