塑胶产品结构设计的高度较大时则

   发布日期:2022-05-19 10:06:26     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:203    评论:0    
核心提示:把已经存在的金属件或塑胶件放在模具内再次成型时,该已经存在的部件叫嵌件。当塑胶产品设计有嵌件时,要考虑嵌件在模具内必须能完全、准确、可靠的定位,还要考虑嵌件必须与成型部分连接牢固,当包胶太薄时则不容易牢固。塑胶件上的螺纹通常精度都不很高,还需做专门的脱螺纹机构,对于精度要求不高的可把其结构简化成可强行脱模的结构。塑料的成型工艺及使用要求对塑件的壁厚都有重要的限制。

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)一般在0.80-3.00左右,太厚容易缩水和形成汽泡,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,在不得已的状况下,局部地方可适度的厚一点或薄一点,但需渐变不可突变,要以不缩水和能走满胶为方法,一般金属胶厚小于0.3时就很难走胶,但软胶类和塑料在0.2-0.3的胶厚时也能走满胶。

2.加强筋(骨位):

塑胶产品大个别都有完善筋,因推动筋在不降低产品整体胶厚的状况下可以大大降低其整体效率,对大型和受力的产品特别有用,同时能够避免产品变形。加强筋的宽度一般取整体胶厚的0.5-0.7倍,如多于0.7倍则易于缩水。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)塑料包装材料成型及应用技术,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)和有特殊规定的除外(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,具体要按照产品大小、高度、形状而定,以能成功脱模和不妨碍使用用途为方法。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、碰穿等地方均需做斜度,其上下断差(即大端尺寸与小端尺寸之差)单边要高于0.1以上。

4.圆角(R角):

塑胶产品除特殊规定指定要锐边的地方外,在棱边处一般都要做圆角,以便减少应力集中、利于塑胶的流动和易于脱模。最小R通常小于0.3,因太小的R模具上很难做到。

5.孔:

从利于模具加工方面的角度考量,孔最好做成外形规则简洁的圆孔,尽可能不要变成复杂的异型孔,孔径不宜太小,孔深与厚度比不宜太大,因细而长的模具型心容易断、变形。孔与产品外边缘的距离最好要高于1.5倍厚度,孔与孔之间的距离最好要高于2倍的厚度,以便产品有必要的强度。

与模具开模方向垂直的孔在模具上一般上是用型心(可镶、可延伸留)或碰穿、插穿成型,与模具开模方向不垂直的孔一般要做行位或斜顶,在不妨碍产品使用和装配的前提下,产品侧壁的孔在也许的状况下也应尽量变成能用碰穿、插穿成型的孔。

6.凸台(BOSS):

凸台通常用于两个塑胶产品的轴-孔方式的配合,或自攻螺钉的装配。当BOSS不是很好而在模具上又是用司筒顶出时,其可不用做斜度。当BOSS很高时,通常在其两侧加做十字肋(筋),该十字肋通常要做1-2度的斜度,BOSS看情况也要做斜度。当BOSS和柱子(或另一BOSS)配合时,其配合间隙一般取单边0.05-0.10的装配间隙塑料包装材料成型及应用技术,以便适合各BOSS加工时形成的位置偏差。

当BOSS用于自攻螺钉的组装时,其内孔要比自攻螺钉的螺径单边小0.1-0.2,以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺钉装配时,BOSS的内孔一般做Ф2.60-2.80。

7.嵌件:

把即将存在的塑料件或橡胶件置于模具内继续成型时,该已经存在的部件叫嵌件。当塑料产品设计有嵌件时,要考虑嵌件在模具内应该能完全、准确、可靠的定位,还要考量嵌件需要与成形部分连结稳固,当包胶太薄时则不易于牢固。还要考量不能漏胶。

8.产品表面纹面:

塑料产品的表层可以是光滑面(模具内壁省光)、火花纹(制件型腔用铜工放电加工产生)、各种形状的蚀纹面(晒纹面)和雕刻面。当纹面的深度深、数量多时,其出模阻力大,要相应的加强脱模斜度。

9.文字:

塑料产品表层的文字可以是凸字也可以是凹字,凸字在模具上做相应的凹腔容易做到,凹字在模具上要做凸型心较困难。

10.螺纹:

塑胶件上的螺纹一般效率都不很大,还需做专门的脱螺纹机构,对于精度要求不高的可把其结构简化成可强制脱模的结构。

11.支撑面:

塑胶产品一般不用整个面做支撑面,而是单独做凸台、凸点、筋做支撑。因塑胶产品很难做到整个较大的绝对平面,其易于变形翘曲。

12.塑胶产品的装配方式:

1.超声线接合装配法,其特征是模具上易于做到,但装配工序中需专门的超声机器,成本减少,且不能拆卸。

超声线的横截面一般做成0.30宽0.3高的四边形,在半径方向以5-10MM的长度间断2MM;

2.自攻螺丝装配法,其特征是模具上易于做到,但降低装配工序,成本减少,拆卸麻烦;

3.卡钩-扣位装配法,其特征是模具加工较复杂,但装配方便,且可反复拆卸,多次使用。卡钩的方式有多种,要防止卡钩处局部胶位太厚,还要考虑卡钩处模具做模方便。卡钩要做到配合松紧合适,装拆方便,其配合面为贴合,其它面适度留间隙。

4.BOSS轴-孔方式的装配法,其特征是模具加工方便,装配容易,拆卸方便,但其特点是装配不是很牢固。

13.齿口:

两个塑胶产品的配合接触面处一般做齿口,齿口的深度一般在0.8-2.5左右,其侧面留0.1左右的空隙,深度深时做斜度1-5度,常取2度,深度浅时可不作斜度。齿口的上下配合面一般为贴合(即0间隙)。

14.美观线:

两个塑胶产品的配合面处一般做美观线,美观线的长度常取0.2-1.0,视产品的整体大小而定。

15.塑胶产品的表层处理方式:

常用的有喷油、丝印、烫金、印刷、电镀、雕刻、蚀纹、抛光、加底色等。

16.常用到的金属材料有:

不锈钢、铜合金(紫铜、青铜、磷铜、红铜)、弹簧钢、弹簧、铝合金、锌合金。

17.塑料材料常见的除锈方法:电镀、涂防腐油、喷防锈漆。

塑件常用设计规范

1、材料及厚度

1.1、材料的选择

a.ABS:

高流动性,便宜,适用于对效率规定不太高的部件(不直接受冲击,不承受可靠性检测中构架耐久性的组件),如外部支撑架(键板支架、LCD支架)等。还有就是普遍用在电镀的组件上(如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等)。目前常见奇美PA-757、PA-777D等。

b.PC+ABS:

流动性好,强度不错,价格适中。适用于作高刚性、高冲击强度的基体,如框架、壳体等。常用材料代号:拜尔T85、T65。

c.PC:

高密度,价格贵,流动性不好。适用于对效率规定较高的壳体、按键、传动机架、镜片等。常用材料代号如:帝人、、。

d.POM具有高的刚度和强度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸水性、较好的厚度稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。常用于滑轮、传动机件、蜗轮、蜗杆、传动机构件等,常用材料代号如:M90-44。

e.PA坚韧、吸水、但当水分完全挥发后会更加敏感。常用于齿轮、滑轮等。受冲击力较大的关键齿轮,需添加填充物。

f.PMMA有极好的透光性,在光的加快老化240小时后仍可透过92%的太阳光,室外十年仍有89%,紫外线达78.5%。机械效率较高,有一定的耐热性、耐锈蚀,绝缘性能良好,尺寸稳定,易于成型,质较脆,常用于有一定硬度要求的透明结构件,如镜片、遥控窗、导光件等。

1.2壳体的厚度

a.壁厚要均匀,厚薄差异尽量控制在基本壁厚的25%以内,整个部件的最小壁厚不得大于0.4mm,且该处正面不是A级外形面,并规定体积不得小于100mm²。

b.在长度方向上的外壳的宽度尽量在1.2~1.4mm,侧面长度在1.5~1.7mm;外镜片支承面宽度0.8mm,内镜片支承面宽度最小0.6mm。c.电池盖壁厚取0.8~1.0mm。

d.塑胶制品的最小壁厚及常用壁厚推荐值见下表。

塑料料制品的最小壁厚及常见壁厚推荐值(单位mm)

工程塑料

最小壁厚

小型制品壁厚

中型制品壁厚

大型制品壁厚

尼龙(PA)

0.45

0.76

1.50

2.40~3.20

聚乙烯(PE)

0.60

1.25

1.60

2.40~3.20

聚苯乙烯(PS)

0.75

1.25

1.60

3.20~5.40

有机玻璃(PMMA)

0.80

1.50

2.20

4.00~6.50

聚丙烯(PP)

0.85

1.45

1.75

2.40~3.20

聚碳酸酯(PC)

0.95

1.80

2.30

3.00~4.50

聚甲醛(POM)

0.45

1.40

1.60

2.40~3.20

聚砜(PSU)

0.95

1.80

2.30

3.00~4.50

ABS

0.80

1.50

2.20

2.40~3.20

PC+ABS

0.75

1.50

2.20

2.40~3.20

1.3、厚度设计实例

塑料的成型工艺及使用要求对塑件的壁厚都有重要的限制。塑件的壁厚过大,不仅会因用料过多而降低利润,且也给工艺带来一定的困难,如延长成型时间(硬化时间或冷却时间)。

对提升制造效率不利,容易造成汽泡,缩孔,凹陷;塑件壁厚过小,则熔化金属在模具浇口中的流动阻力就大,尤其是颜色复杂或小型塑件,成型困难,同时由于壁厚过薄,塑件强度也差。

塑件在保证壁厚的状况下,还要使壁厚均匀,否则在成形冷却过程中会导致收缩不均,不仅导致发生气泡,凹陷和开裂现象,同时在塑件外部存在较大的内应力。设计塑件时要求壁厚与凸缘交界处减少有锐角,过渡要减缓,厚度应沿着金属流动的方向急剧减少。

2脱模斜度

2.1脱模斜度的要点

脱模角的大小是没有一定的准则,多数是凭经验和根据产品的深度来决定。此外,成型的方法,壁厚和金属的选用也在考量之列。

通常来讲,对模塑产品的任何一个侧壁,都需有一定量的脱模斜度,以便产品从模具中取出。脱模斜度的大小可在0.2°至数度间差异,视周边条件而定,一般以0.5°至1°间比较理想。

具体选取脱模斜度时应留意以下几点:

a.取斜度的方向,一般内孔以小端为准,符合图样,斜度由扩大方向获得,外形以大端为准,符合图样,斜度由缩小方向取得。

如下图1-1。

b.凡塑件效率规定高的,应采用较小的脱模斜度。

c.凡较高、较大的规格,应采用较小的脱模斜度。

d.塑件的收缩率大的,应采用较大的斜度值。

e.塑件壁厚较厚时,会使成形收缩增大,脱模斜度应采取较大的数值。

f.一般状况下,脱模斜度不包括在塑件公差范围内。

g.透明件脱模斜度应加强,以免造成损坏。一般状况下,PS料脱模斜度应小于3°,ABS及PC料脱模斜度应小于2°。

h.带革纹、喷砂等外形处理的塑件侧壁应加3°~5°的脱模斜度,视具体的咬花深度而定,一般的晒纹版上已知道例出可供作参考之用的要求出模角。咬花深度越深,脱模斜度应越大.推荐值为1°+H/0.0254°(H为咬花深度).如121的质地脱模斜度一般取3°,122的质地脱模斜度一般取5°。

i.插穿面斜度一般为1°~3°。

j.外壳面脱模斜度大于等于3°。

k.除外壳面外,壳体其余特性的脱模斜度以1°为标准脱模斜度。特别的也可以根据以下的方法来取:超过3mm高的加强筋的脱模斜度取0.5°,3~5mm取1°,其余取1.5°;超过3mm高的腔体的脱模斜度取0.5°,3~5mm取1°,其余取1.5°

3、加强筋

为保证塑件制品的硬度和刚度,又不造成塑件的壁增厚,而在塑件的适度部位设置完善筋,不仅可以防止塑件的变形,在这些状况下,加强筋还可以提高塑件成型中的金属流动状况。

为了提高塑件的硬度和刚性,宁可增加推进筋的总量,而不降低其壁厚。

3.1、加强筋厚度与塑件壁厚的关系

3.2、加强筋设计实例

4.1、柱子的问题

a.设计柱子时,应考量胶位是否会缩水。

b.为了提高柱子的效率,可在柱子四周追加推进筋。加强筋的厚度参照图3-1。

柱子的缩水的提高模式见如图4-1、图4-2所示:改善前柱子的胶太厚,易缩水;提高后不会缩水。

4.2、孔的问题

a.孔与孔之间的距离,一般应取厚度的2倍以上。

b.孔与塑件边缘之间的距离,一般应取厚度的3倍以上,如因塑件设计的限制或成为固定用孔,则可在孔的边沿用凸台来加强。

c.侧孔的设计应减少有薄壁的断面,否则会造成尖角,有伤手和易缺料的现象。

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