产品结构设计准则--加强筋篇
基本设计守则
加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字铁般增加产品 的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字铁般出现倒扣难於成型的 形状问题,对一些经常受到压力、扭力'产品结构设计准则--加强筋篇
基本设计守则
加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字铁般增加产品 的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字铁般出现倒扣难於成型的 形状问题,对一些经常受到压力、扭力'弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充 当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移 量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。 加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用 以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然 终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题, 这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。
加强筋一般的设计
加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产 上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。
长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易
产品厚度与加强筋尺寸的关系
长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易
加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须 加上圆角以消除应力集过份中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为 流畅。此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说 明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连 的位置作一圆圈R1时,图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%,因此,此部份出 现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强 筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少。 由此弓I伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条 加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长,加 强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的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,增加生产成本。
a=哗
b = ~
c = ~ 3a(若殖更高之强度,具伽上外的助)
d=最少3a
e =
f=°施
加强筋增强塑胶件强度的方法
产品厚度与加强筋尺寸的关系
除了以上的要求,加强筋的设计亦与使用的塑胶材料有关。从生产的角度看,材料的 物理特性如熔胶的黏度和缩水率对加强筋设计的影响非常大。此外,塑料的蠕动(creep)特 性从结构方面来看亦是一个重要的考虑因数。例如,从生产的角度看,加强筋的高度是受 制於熔胶的流动及脱模顶出的特性(缩水率、摩擦系数及稳定性),较深的加强筋要求胶料 有较低的熔胶黏度
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