加强筋设计原则.doc

加强筋 ( Ribs )
基本设计守则
加强筋在塑胶部件上是不可或缺功能部份。加强筋有效地如『工』字铁般增长产品刚性和强度而无需大幅增长产品切面面积，但没有如『工』字铁般浮现倒扣难於成型形状问题，对某些经常受到压力、扭力、弯曲塑胶产品特别合用。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对协助塑料流入部件支节部份很大作用。
加强筋普通被放在塑胶产品非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量方向，选取加强筋位置亦受制於某些生产上考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋长度可与产品长度一致，两端相接产品外壁，或只占据产品部份长度，用以局部增长产品某部份刚性。要是加强筋没有接上产品外壁话，末端部份亦不应突然终结，应当渐次地将高度减低，直至完结，从而减少浮现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在排气局限性或封闭位置上。
加强筋普通设计
加强筋最简朴形状是一条长方形柱体附在产品表面上，但是为了满足某些生产上或构造上考虑，加强筋形状及尺寸须要变化成如如下图普通。
长方形加强筋必要变化形状使生产更容易
加强筋两边必要加上出模角以减低脱模顶出时摩擦力，底部相接产品位置必要加上圆角以消除应力集过份中现象，圆角设计亦给与流道渐变形状使模腔充填更为流畅。此外，底部宽度须较相连外壁厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸关系图a阐明这个规定。图中加强筋尺寸设计虽然已按合理比例，但当从加强筋底部与外壁相连位置作一圆圈R1时，图中可见此部份相对外壁厚度增长大概50%，因而，此部份浮现缩水纹机会相称大。如果将加强筋底部宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸关系图b)，相对位置厚度增幅即减至大概20%，缩水纹浮现机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮加强筋比使用单一条高加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间距离必要较相接外壁厚度大。加强筋形状普通是细而长，加强筋普通设计图阐明设计加强筋基本原则。留意过厚加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题，亦会加长生产周期，增长生产成本。
产品厚度与加强筋尺寸关系
除了以上规定，加强筋设计亦与使用塑胶材料关于。从生产角度看，材料物理特性如熔胶黏度和缩水率对加强筋设计影响非常大。此外，塑料蠕动(creep)特性从构造方面来看亦是一种重要考虑因数。例如，从生产角度看，加强筋高度是受制於熔胶流动及脱模顶出特性(缩水率、摩擦系数及稳定性)，较深加强筋规定胶料有较低熔胶黏度、较低摩擦系数、较高缩水率。此外，增长长加强筋出模角普通有助产品顶出，但是，当出模角不断增长而底部阔度维持不变时，产品刚性、强度，与及可顶出面积即随着减少。顶出面积减少问题可从在产品加强筋部份加上数个顶出凸块或使用较贵扁顶针得以解决，同步在顶出方向打磨光洁亦有助产品容易顶出。从构造方面考虑，较深加强筋可增长产品刚性及强度而不必大幅增长重量，但与此同步，产品最高和最低点屈曲应力
(bending stress)随着增长，产品设计员须计算并必定此部份屈曲应力不会超过可接受范畴。
从生产角度考虑，使用大量短而窄加强筋比较使用数个深而阔加强筋优胜。模具生产时(特别是首办模具)：加强筋阔度(也有也许深度)和数量应尽量留有馀额，当试模时发现产品刚性及强度有所局限性时可恰本地增长，由于在模