塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則概述(編輯修改稿)
2025-02-06 17:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從模具設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，穿孔的設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上亦較為優(yōu)勝，因?yàn)橛脕?lái)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(shí)固定在模具上 。 兩支邊釘相接而各有一端固定在模具上。應(yīng)用此方法時(shí)，兩條邊釘?shù)闹睆綉?yīng)稍有不同 或 因?yàn)閮蓷l邊釘軸心稍有偏差而引致產(chǎn)品出現(xiàn)倒扣的情況，而且相接的兩個(gè)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(shè)計(jì)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(zhǎng)度不能過(guò)長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，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(yīng)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(yīng)盡量被免，應(yīng)盡量考慮設(shè)計(jì)孔穴可單從模具一次成型，減低生產(chǎn)成本。但當(dāng)需要成型的孔穴是長(zhǎng)而窄時(shí)，因更換折斷或彎曲的頂針構(gòu)成的額外成本可能較輔助的后鉆孔工序?yàn)楦撸藭r(shí)，應(yīng)考慮加上后鉆孔工序。 鉆孔工序應(yīng)配合使用鉆孔夾具加快生產(chǎn)及提高質(zhì)量，亦可減少因斷鉆頭或經(jīng)常番磨鉆頭的額外成本及時(shí)間； 另一做法是在塑料成品上加上細(xì)而淺的定位孔以代替使用鉆孔夾具。 27 洞孔 (Hole) ……………………………………… 側(cè)孔 ? 側(cè)孔往往增加模具設(shè)計(jì)上的困難，特別是當(dāng)側(cè)孔的方向與開(kāi)模的方向成一直角時(shí)，因?yàn)閭?cè)孔容易形成塑料產(chǎn)品上的倒扣部份。一般的方法是使用活動(dòng)側(cè)模 (Split Mould)，留意頂針在膠料填充時(shí)會(huì)否受壓變形或折斷，此情況常見(jiàn)于長(zhǎng)而直徑小的頂針上。因模具的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，模具的制造成本比較高，此外，生產(chǎn)時(shí)間亦因模具必須抽走頂針才可脫模而相應(yīng)增加。 28 洞孔 (Hole) 孔穴在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的注意事項(xiàng) : ? 1. 多級(jí) (層 )多個(gè)不同直徑但相連的孔可容許的深度比單一直徑的孔長(zhǎng)；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(chǎn)品設(shè)計(jì)上的注意事項(xiàng) : ? 2. 側(cè)孔若使用斜頂、活動(dòng)側(cè)模必會(huì)使模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜及增加成本，此問(wèn)題可從增加側(cè)孔壁位的角度，用靠破的方式以消除側(cè)孔引致的倒扣。 30 洞孔 (Hole) 孔穴在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的注意事項(xiàng) : ? 3. 洞孔的邊緣應(yīng)預(yù)留最少 ，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的倒角或圓角于孔邊在經(jīng)濟(jì)上或?qū)嵺`上都是不切實(shí)際的 . 可參考下面的設(shè)計(jì)圖 : 31 扣位 ( Snap Joints ) ? 扣位的設(shè)計(jì)雖可有多種幾何形狀，但其操作原理大致相同：當(dāng)兩零件扣上時(shí)，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(kāi)，直至凸緣部份完結(jié)為止；及后，借著塑料的彈性，勾形伸出部份實(shí)時(shí)復(fù)位，其后面的凹槽亦實(shí)時(shí)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(lái)區(qū)分，扣位的設(shè)計(jì)可分為成永久型和可拆卸型兩種 : (1) 永久型 扣位的設(shè)計(jì)方便裝上但不容易拆下 .其原理是扣位只有導(dǎo)入角而沒(méi)有導(dǎo)出角的設(shè)計(jì)，所以一經(jīng)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(shè)計(jì)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(dāng)?shù)膶?dǎo)入角及導(dǎo)出角方便扣上及分離的動(dòng)作，導(dǎo)入角及導(dǎo)出角的大小直接影響扣上及分離時(shí)所需的力度。 33 扣位 ( Snap Joints ) ? 以扣位的形狀來(lái)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(shè)計(jì)一般是離不開(kāi)懸梁式的方法。所謂懸梁式，其實(shí)是利用塑料本身的撓曲變形的特性，經(jīng)過(guò)彈性回復(fù)返回原來(lái)的形狀。 扣位的設(shè)計(jì)是需要計(jì)算出來(lái)，如裝配時(shí)之受力，和裝配后應(yīng)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(lái)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(diǎn)是扣位的兩個(gè)組合部份： 勾形伸出部份及凸緣部份經(jīng)多次重復(fù)使用后容易產(chǎn)生變形，甚至出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，斷裂后的扣位很難修補(bǔ)，這情況較常出現(xiàn)于脆性或摻入纖維的塑料材料上。因?yàn)榭畚慌c產(chǎn)品同時(shí)成型，所以扣位的損壞亦即產(chǎn)品的損壞。 補(bǔ)救的辦法是將扣位裝置設(shè)計(jì)成多個(gè)扣位同時(shí)共享，使整體的裝置不會(huì)因?yàn)閭€(gè)別扣位的損壞而不能運(yùn)作，從而增加其使用壽命。 扣位裝置的另一弱點(diǎn)是扣位相關(guān)尺寸的公差要求十分嚴(yán)謹(jǐn)，倒扣位置過(guò)多容易形成扣位損壞；相反，倒扣位置過(guò)少則裝配位置難于控制或組合部份出現(xiàn)過(guò)松的現(xiàn)象。 36 扣位 ( Snap Joints ) 不同材料的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ………………PA ? 利用塑料柔軟的變型，將倒扣的地方強(qiáng)頂出模具，但通常要注意不會(huì)把倒扣的地方括傷。以下是扣位的計(jì)算方式。尼龍的百份比在 5% 左右。脫模角大一點(diǎn)和倒扣的地方離底部高時(shí)是可有 10%。 37 扣位 ( Snap Joints ) 不同材料的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ………………PBT ? 扣位有分內(nèi)扣和外扣，外扣的可利用分模面做成，內(nèi)扣的可用變形方式或?qū)ε龇绞匠瞿?。?nèi)扣可利用算式計(jì)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(shè)計(jì)要點(diǎn) ………………POM ? 扣位必須為弧形或轉(zhuǎn)角弧度要大，方便塑料成品容易滑過(guò)模具表面并且減少脫落時(shí)應(yīng)力集中的現(xiàn)象。內(nèi)置扣位通常比外置扣位難脫模，因塑料收縮時(shí)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(chǎn)品可以達(dá)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(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí)是要考慮到產(chǎn)品的使用環(huán)境，塑料材料，產(chǎn)品形狀等來(lái)設(shè)定公差的嚴(yán)緊度。隨著顧客的要求愈來(lái)愈高，以往的可以配合起來(lái)的觀念慢慢的要修正過(guò)來(lái)。配合、精密和美觀是要同時(shí)的能在產(chǎn)品上發(fā)揮出來(lái)。 ? 公差的精密度高，產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)提高，但隨之而來(lái)的是增加了成本和因達(dá)到要求而花更多的時(shí)間。故公差的設(shè)定可以跟隨不同產(chǎn)品來(lái)作一標(biāo)準(zhǔn)． 40 公差 ( Tolerance ) ? DIN16901標(biāo)準(zhǔn) (德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) )指出根據(jù)在容許范圍內(nèi)注塑成型制
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