塑膠產品結構設計準則概述(編輯修改稿)
2025-02-06 17:14 本頁面
【文章內容簡介】 從模具設計的角度來看，穿孔的設計在結構上亦較為優(yōu)勝，因為用來穿孔成型的邊釘?shù)膬啥司墒艿街巍? 穿孔的做法可以是靠單一邊釘兩端同時固定在模具上 。 兩支邊釘相接而各有一端固定在模具上。應用此方法時，兩條邊釘?shù)闹睆綉杂胁煌? 或 因為兩條邊釘軸心稍有偏差而引致產品出現(xiàn)倒扣的情況，而且相接的兩個端面必須磨平。 25 洞孔 (Hole) ……………………………………… 盲孔 ? 盲孔是靠模具上的頂針形成，而頂針的設計只能單邊支撐在模具上，因此很容易被溶融的塑料使其彎曲變形，形成盲孔出現(xiàn)橢圓的形狀，所以頂針的長度不能過長。一般來說，盲孔的深度只限于直徑的兩倍。要是盲孔的直徑只有或小于 ，盲孔的深度更不應大于直徑的尺寸。 26 洞孔 (Hole) ……………………………………… 鉆孔 ? 大部份情況下，額外的鉆孔工序應盡量被免，應盡量考慮設計孔穴可單從模具一次成型，減低生產成本。但當需要成型的孔穴是長而窄時，因更換折斷或彎曲的頂針構成的額外成本可能較輔助的后鉆孔工序為高，此時，應考慮加上后鉆孔工序。 鉆孔工序應配合使用鉆孔夾具加快生產及提高質量，亦可減少因斷鉆頭或經常番磨鉆頭的額外成本及時間； 另一做法是在塑料成品上加上細而淺的定位孔以代替使用鉆孔夾具。 27 洞孔 (Hole) ……………………………………… 側孔 ? 側孔往往增加模具設計上的困難，特別是當側孔的方向與開模的方向成一直角時，因為側孔容易形成塑料產品上的倒扣部份。一般的方法是使用活動側模 (Split Mould)，留意頂針在膠料填充時會否受壓變形或折斷，此情況常見于長而直徑小的頂針上。因模具的結構較為復雜，模具的制造成本比較高，此外，生產時間亦因模具必須抽走頂針才可脫模而相應增加。 28 洞孔 (Hole) 孔穴在產品設計上的注意事項 : ? 1. 多級 (層 )多個不同直徑但相連的孔可容許的深度比單一直徑的孔長；此外，將模具件部份孔位偷空，亦可將孔的深度縮短 . 29 洞孔 (Hole) 孔穴在產品設計上的注意事項 : ? 2. 側孔若使用斜頂、活動側模必會使模具的結構復雜及增加成本，此問題可從增加側孔壁位的角度，用靠破的方式以消除側孔引致的倒扣。 30 洞孔 (Hole) 孔穴在產品設計上的注意事項 : ? 3. 洞孔的邊緣應預留最少 ，設計一個完整的倒角或圓角于孔邊在經濟上或實踐上都是不切實際的 . 可參考下面的設計圖 : 31 扣位 ( Snap Joints ) ? 扣位的設計雖可有多種幾何形狀，但其操作原理大致相同：當兩零件扣上時，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸緣部份推開，直至凸緣部份完結為止；及后，借著塑料的彈性，勾形伸出部份實時復位，其后面的凹槽亦實時被相接零件的凸緣部份嵌入，此倒扣位置即形成互相扣著的狀態(tài)，扣位的操作原理圖如下 : 32 扣位 ( Snap Joints ) ? 以功能來區(qū)分，扣位的設計可分為成永久型和可拆卸型兩種 : (1) 永久型 扣位的設計方便裝上但不容易拆下 .其原理是扣位只有導入角而沒有導出角的設計，所以一經扣上，相接部份即形成自我鎖上的狀態(tài)，不容易拆下。 (2) 可拆卸型 扣位的設計則裝上、拆下均十分方便。其原理是扣位的勾形伸出部份附有適當?shù)膶虢羌皩С鼋欠奖憧凵霞胺蛛x的動作，導入角及導出角的大小直接影響扣上及分離時所需的力度。 33 扣位 ( Snap Joints ) ? 以扣位的形狀來區(qū)分，則大致上可分為 環(huán)型扣、單邊扣、球形扣 等等， 34 扣位 ( Snap Joints ) ? 扣位的設計一般是離不開懸梁式的方法。所謂懸梁式，其實是利用塑料本身的撓曲變形的特性，經過彈性回復返回原來的形狀。 扣位的設計是需要計算出來，如裝配時之受力，和裝配后應力集中的漸變行為，是要從塑料特性中考慮。常用的懸梁扣位是恒等切面的，若要懸梁變形大些可采用漸變切面，單邊厚度可漸減至原來的一半。其變形量可比恒等切面要多 60%以上。 35 扣位 ( Snap Joints ) ? 扣位裝置的弱點是扣位的兩個組合部份： 勾形伸出部份及凸緣部份經多次重復使用后容易產生變形，甚至出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，斷裂后的扣位很難修補，這情況較常出現(xiàn)于脆性或摻入纖維的塑料材料上。因為扣位與產品同時成型，所以扣位的損壞亦即產品的損壞。 補救的辦法是將扣位裝置設計成多個扣位同時共享，使整體的裝置不會因為個別扣位的損壞而不能運作，從而增加其使用壽命。 扣位裝置的另一弱點是扣位相關尺寸的公差要求十分嚴謹，倒扣位置過多容易形成扣位損壞；相反，倒扣位置過少則裝配位置難于控制或組合部份出現(xiàn)過松的現(xiàn)象。 36 扣位 ( Snap Joints ) 不同材料的設計要點 ………………PA ? 利用塑料柔軟的變型，將倒扣的地方強頂出模具，但通常要注意不會把倒扣的地方括傷。以下是扣位的計算方式。尼龍的百份比在 5% 左右。脫模角大一點和倒扣的地方離底部高時是可有 10%。 37 扣位 ( Snap Joints ) 不同材料的設計要點 ………………PBT ? 扣位有分內扣和外扣，外扣的可利用分模面做成，內扣的可用變形方式或對碰方式出模。內扣可利用算式計算扣位百份率，一般在 6%左右，玻璃充填的約在 1%左右。 38 扣位 ( Snap Joints ) 不同材料的設計要點 ………………POM ? 扣位必須為弧形或轉角弧度要大，方便塑料成品容易滑過模具表面并且減少脫落時應力集中的現(xiàn)象。內置扣位通常比外置扣位難脫模，因塑料收縮時將模蕊抓緊，外置式的就剛好相反而易于脫模。較高的模具溫度使成品較熱，易于彎曲變形而易于頂出模具， POM的扣位百份率可以比較大，可有 5%。 39 公差 ( Tolerance ) ? 大部份的塑料產品可以達到高精密配合的尺寸公差，而一些收縮率高及一些軟性材料則比較難于控制。因此在產品設計過程時是要考慮到產品的使用環(huán)境，塑料材料，產品形狀等來設定公差的嚴緊度。隨著顧客的要求愈來愈高，以往的可以配合起來的觀念慢慢的要修正過來。配合、精密和美觀是要同時的能在產品上發(fā)揮出來。 ? 公差的精密度高，產品質量相對提高，但隨之而來的是增加了成本和因達到要求而花更多的時間。故公差的設定可以跟隨不同產品來作一標準． 40 公差 ( Tolerance ) ? DIN16901標準 (德國工業(yè)標準 )指出根據(jù)在容許范圍內注塑成型制
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