产品部件的设计准则.docx

壁厚 ((Walll TThicckneess))基本设计计守则壁厚的大大小取决决於产品品需要承承受的外外力、是是否作为为其他零零件的支支撑、承承接柱位位的数量量、伸出出部份的的多少以以及选用用的塑胶胶材料而而定一一般的热热塑性塑塑料壁厚厚设计应应以4mmm为限限从经经济角度度来看，，过厚的的产品不不但增加加物料成成本，延延长生产产周期””冷却时时间〔，，增加生生产成本本从产产品设计计角度来来看，过过厚的产产品增加加引致产产生空穴穴”气孔〔〔的可能能性，大大大削弱弱产品的的刚性及及强度最理想的的壁厚分分布无疑疑是切面面在任何何一个地地方都是是均一的的厚度，，但为满满足功能能上的需需求以致致壁厚有有所改变变总是无无可避免免的在在此情形形，由厚厚胶料的的地方过过渡到薄薄胶料的的地方应应尽可能能顺滑太突然然的壁厚厚过渡转转变会导导致因冷冷却速度度不同和和产生乱乱流而造造成尺寸寸不稳定定和表面面问题对一般热热塑性塑塑料来说说，当收收缩率””Shrrinkkagee Faactoor〔低低於0..01mmm/mmm时，，产品可可容许厚厚度的改改变达；；但当收收缩率高高於0..01mmm/mmm时，，产品壁壁厚的改改变则不不应超过过。

对一一般热固固性塑料料来说，，太薄的的产品厚厚度往往往引致操操作时产产品过热热，形成成废件此外，，纤维填填充的热热固性塑塑料於过过薄的位位置往往往形成不不够填充充物的情情况发生生不过过，一些些容易流流动的热热固性塑塑料如环环氧树脂脂”Eppoxiies〔〔等，如如厚薄均均匀，最最低的厚厚度可达达0.225mmm此外，采采用固化化成型的的生产方方法时，，流道、、浇口和和部件的的设计应应使塑料料由厚胶胶料的地地方流向向薄胶料料的地方方这样样使模腔腔内有适适当的压压力以减减少在厚厚胶料的的地方出出现缩水水及避免免模腔不不能完全全充填的的现象若塑料料的流动动方向是是从薄胶胶料的地地方流向向厚胶料料的地方方，则应应采用结结构性发发泡的生生产方法法来减低低模腔压压力平面准则则在大部份份热融过过程操作作，包括括挤压和和固化成成型，均均一的壁壁厚是非非常的重重要的厚胶的的地方比比旁边薄薄胶的地地方冷却却得比较较慢，并并且在相相接的地地方表面面在浇口口凝固後後出现收收缩痕更甚者者引致产产生缩水水印、热热内应力力、挠曲曲部份歪歪曲、颜颜色不同同或不同同透明度度若厚厚胶的地地方渐变变成薄胶胶的是无无可避免免的话，，应尽量量设计成成渐次的的改变，，并且在在不超过过壁厚33:1的的比例下下。

下图图可供叁叁考转角准则则壁厚均一一的要诀诀在转角角的地方方也同样样需要，，以免冷冷却时间间不一致致冷却却时间长长的地方方就会有有收缩现现象，因因而发生生部件变变形和挠挠曲此此外，尖尖锐的圆圆角位通通常会导导致部件件有缺陷陷及应力力集中，，尖角的的位置亦亦常在电电镀过程程後引起起不希望望的物料料聚积集中应应力的地地方会在在受负载载或撞击击的时候候破裂较大的的圆角提提供了这这种缺点点的解决决方法，，不但减减低应力力集中的的因素，，且令流流动的塑塑料流得得更畅顺顺和成品品脱模时时更容易易下图图可供叁叁考之用用转角位置置的设计计转角位的的设计准准则亦适适用於悬悬梁式扣扣位因因这种扣扣紧方式式是需要要将悬梁梁臂弯曲曲嵌入，，转角位位置的设设计图说说明如果果转角弧弧位R太小时时会引致致其应力力集中系系数(SStreess Conncenntraatioon FFacttor))过大，，因此，，产品弯弯曲时容容易折断断，弧位位R太大的的话则容容易出现现收缩纹纹和空洞洞因此此，圆弧弧位和壁壁厚是有有一定的的比例一般介介乎0..2至0.66之间，，理想数数值是在在0.55左右应力集中中系数与与圆弧//壁厚之之关系壁厚限制制不同的塑塑胶物料料有不同同的流动动性。

胶胶位过厚厚的地方方会有收收缩现象象，胶位位过薄的的地方塑塑料不易易流过以下是是一些建建议的胶胶料厚度度可供叁叁考热塑性塑塑料的胶胶厚设计计叁考表表热固性塑塑料的胶胶厚设计计叁考其实大部部份厚胶胶的设计计可从使使用加强强筋及改改变横切切面形状状取缔之之除了了可减省省物料以以致减省省生产成成本外，，取缔後後的设计计更可保保留和原原来设计计相若的的刚性、、强度及及功用下图的的金属齿齿轮如改改成使用用塑胶物物料，更更改後的的设计理理应如图图一般此塑胶胶齿轮设设计相对对原来金金属的设设计不但但减省材材料，消消取因厚厚薄不均均引致的的内应力力增加及及齿冠部部份收缩缩引致整整体齿轮轮变形的的情况发发生不同材料料的设计计要点ABSa) 壁壁厚壁厚是产产品设计计最先被被考虑，，一般用用於注塑塑成型的的会在11.5 mm (0..06 in)) 至44.5 mm (0..18 in)) 壁壁厚比这这范围小小的用於於塑料流流程短和和细小部部件典典型的壁壁厚约在在2.55mm (0..1 iin)左左右一一般来说说，部件件愈大壁壁厚愈厚厚，这可可增强部部件强度度和塑料料充填壁厚在在3.88mm (0..15 in)) 至66.4mmm ((0.225 iin)范范围是可可使用结结构性发发泡。

b) 圆圆角建议的最最小圆角角半径是是胶料厚厚度的225%，，最适当当的半径径 胶胶料厚比比例在660%轻微的的增加半半径就能能明显的的减低应应力PCa) 壁壁厚壁厚大部部份是由由负载要要求内应应力几何何形状外外型塑料料流量可可注塑性性和经济济性来决决定PPC的建建议最大大壁厚为为9.55mm (0..3755 inn)若若要效果果好，则则壁厚应应不过33.1mmm ((0.1125 in))在一一些需要要将壁厚厚增加使使强度加加强时，，肋骨和和一些补补强结构构可提供供相同结结果PPC大部部份应用用的最小小壁厚在在0.775 mmm(00.033 inn)左右右，再薄薄一些的的地方是是要取决决於部件件的几何何和大小小短的的塑料流流程是可可以达到到0.33 mmm (00.0112 iin) 壁厚壁厚由厚厚的过渡渡到薄的的地方是是要尽量量使其畅畅顺所所有情况况塑料是是从最厚厚的地方方进入模模腔内，，以避免免缩水和和内应力力均一的壁壁厚是要要很重要要的不不论在平平面转角角位也是是要达到到这种要要求，可可减少成成型後的的变型问问题LCPa) 壁壁厚由於液晶晶共聚物物在高剪剪切情况况下有高高流动性性，所以以壁厚会会比其它它的塑料料薄。

最最薄可达达0.44mm，，一般厚厚度在11.5mmm左右右PSa) 壁壁厚一般的设设计胶料料的厚度度应不超超过4mmm ，，太厚的的话会导导致延长长了生产产周期因需要要更长的的冷却时时间，且且塑料收收缩时有有中空的的现象，，并减低低部件的的物理性性质均均一的壁壁厚在设设计上是是最理想想的，但但有需要要将厚度度转变时时，就要要将过渡渡区内的的应力集集中除去去如收收缩率在在0.001以下下则壁厚厚的转变变可有的的变化若收缩缩率在00.011以上则则应只有有的改变变b) 圆圆角在设计上上直角是是要避免免直角角的地方方有如一一个节点点，会引引致应力力集中使使抗撞击击强度降降低圆圆角的半半径应为为壁厚的的25%%至75%%，一般般建议在在50%%左右PAa) 壁壁厚尼龙的塑塑胶零件件设计应应采用结结构所需需要的最最小厚度度这种种厚度可可使材料料得到最最经济的的使用壁厚尽尽量能一一致以消消除成型型後变型型若壁壁厚由厚厚过渡至至薄胶料料则需要要采用渐渐次变薄薄的方式式b) 圆圆角建议圆角角R值最少少0.55mm (0..02 in))，此一一圆角一一般佳可可接受，，在有可可能的范范围，尽尽量使用用较大的的R值。

因因应力集集中因素素数值因因为R//T之比比例由00.1增增至0..6而减减少了550% ，即由由3减至1..5 而最佳佳的圆角角是为RR/T在在0.66之间PSUa) 壁壁厚常用於大大型和长长流距的的壁厚最最小要在在2.33mm (0..09iin)细小的的部件可可以最小小要有00.8 mm (0..03iin) 而流距距应不可可超过776.22 mmm (33 inn)PBTa) 壁壁厚壁厚是产产品成本本的一个个因素薄的壁壁厚要视视乎每种种塑料特特性而定定设计计之前宜宜先了解解所使用用塑料的的流动长长度限制制来决定定壁厚负载要要求时常常是决定定壁厚的的，而其其它的如如内应力力，部件件几何形形状，不不均一化化和外形形等典典型的壁壁厚介乎乎在0..76mmm至3.22mm (0..03至至0.1125iin)壁厚要要求均一一，若有有厚薄胶胶料的地地方，以以比例33:1的的锥巴渐渐次由厚厚的地方方过渡至至薄的地地方b) 圆圆角转角出现现尖角所所导致部部件的破破坏最常常见的现现象，增增加圆角角是加强强塑胶部部件结构构的方法法之一若将应应力减少少5% (由3减至1..5) 则圆角角与壁厚厚的比例例由0..1增加加至0..6。

而而0.66是建议议的最理理想表现现加强筋 ( RRibss )基本设计计守则加强筋在在塑胶部部件上是是不可或或缺的功功能部份份加强强筋有效效地如『『工』字字铁般增增加产品品的刚性性和强度度而无需需大幅增增加产品品切面面面积，但但没有如如『工』』字铁般般出现倒倒扣难於於成型的的形状问问题，对对一些经经常受到到压力、、扭力、、弯曲的的塑胶产产品尤其其适用此外，，加强筋筋更可充充当内部部流道，，有助模模腔充填填，对帮帮助塑料料流入部部件的支支节部份份很大的的作用加强筋一一般被放放在塑胶胶产品的的非接触触面，其其伸展方方向应跟跟随产品品最大应应力和最最大偏移移量的方方向，选选择加强强筋的位位置亦受受制於一一些生产产上的考考虑，如如模腔充充填、缩缩水及脱脱模等加强筋筋的长度度可与产产品的长长度一致致，两端端相接产产品的外外壁，或或只占据据产品部部份的长长度，用用以局部部增加产产品某部部份的刚刚性要要是加强强筋没有有接上产产品外壁壁的话，，末端部部份亦不不应突然然终止，，应该渐渐次地将将高度减减低，直直至完结结，从而而减少出出现困气气、填充充不满及及烧焦痕痕等问题题，这些些问题经经常发生生在排气气不足或或封闭的的位置上上。

加强筋一一般的设设计加强筋最最简单的的形状是是一条长长方形的的柱体附附在产品品的表面面上，不不过为了了满足一一些生产产上或结结构上的的考虑，，加强筋筋的形状状及尺寸寸须要改改变成如如以下的的图一般般长方形的的加强筋筋必须改改变形状状使生产产更容易易加强筋的的两边必必须加上上出模角角以减低低脱模顶顶出时的的摩擦力力，底部部相接产产品的位位置必须须加上圆圆角以消消除应力力集过份份中的现现象，圆圆角的设设计亦给给与流道道渐变的的形状使使模腔充充填更为为流畅此外，，底部的的宽度须须较相连连外壁的的厚度为为小，产产品厚度度与加强强筋尺寸寸的关系系图a说明这这个要求求图中中加强筋筋尺寸的的设计虽虽然已按按合理的的比例，，但当从从加强筋筋底部与与外壁相相连的位位置作一一圆圈RR1时，，图中可可见此部部份相对对外壁的的厚度增增加大约约50%%，因此此，此部部份出现现缩水纹纹的机会会相当大大如果果将加强强筋底部部的宽度度相对产产品厚度度减少一一半(产品厚厚度与加加强筋尺尺寸的关关系图bb)，相相对位置置厚度的的增幅即即减至大大约200%，。