产品结构设计准则加强筋篇.doc

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产品结构设计准则增强筋篇
产品结构设计准则增强筋篇
产品结构设计准则--增强筋篇
基本设计守则
增强筋在塑胶部件上是不行或缺的功能部份。增强筋有效地如『工』字铁般增添产品的刚性和
强度而无需大幅增添产品切面面积,但没犹如『工』字铁般出现倒扣难於成型的形状问题,对一些
常常遇到压力、扭力、曲折的塑胶产品特别适用。其他,增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。
增强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应随从产品最大应力和最大偏移量的方
向,选择增强筋的地址亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。增强筋的长度可
与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只据有产品部份的长度,用以局部增添产品某部份的
刚性。若是增强筋没有接上产品外壁的话,尾端部份亦不该忽然停止,应该渐次地将高度减低,直
至结束,从而减少出现困气、填补不满及烧焦痕等问题,这些问题常常发生在排气不足或封闭的位
置上。
增强筋一般的设计
增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,但是为了满足一些生产上或结构
上的考虑,增强筋的形状及尺寸须要改变为如以下的图一般。
长方形的增强筋一定改变形状使生产更简单
增强筋的两边一定加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的地址一定加上圆角
以除掉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。其他,底部
的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与增强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中增强筋尺寸的设计固然已按合理的比率,但当从增强筋底部与外壁相连的地址作一圆圈R1时,图中可见此部份相对外壁的厚度增添大体50%,所以,此部份出现缩水纹的机遇相当大。假如将增强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与增强筋尺寸的关系图b),相对地址厚度的增幅即减至大体20%,缩水纹出现的机遇亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的增强筋比使用单一条高的增强
筋较为优越,但当使用多条增强筋时,增强筋之间的距离一定较相接外壁的厚度大。增强筋的形状
一般是细而长,增强筋一般的设计图说明设计增强筋的基根源则。留意过厚的增强筋设计简单产生
缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增添生产成本。
产品厚度与增强筋尺寸的关系
除了以上的要求,增强筋的设计亦与使用的塑胶资料有关。从生产的角度看,资料的物理特征
如熔胶的黏度和缩水率对增强筋设计的影响特别大。其他,塑料的蠕动(creep)特征从结构方面来看亦
是一个重要的考虑因数。比方,从生产的角度看,增强筋的高度是受制於熔胶的流动及脱模顶出的
特征(缩水率、摩擦系数及稳固性),较深的增强筋要求胶料有较低的熔胶黏度、较低的摩擦系数、较
高的缩水率。其他,增添长的增强筋的出模角一般有助产品顶出,但是,当出模角不停增添而底部
的阔度保持不变时,产品的刚性、强度,与及可顶出的面积即跟着减少。顶出头积减少的问题可从
在产品增强筋部份加上数个顶出凸块或使用较贵的扁顶针得以解决,同时在顶出的方向打磨光洁亦
产品结构设计准则增强筋篇
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有助产品简单顶出。从结构方面考虑,较深的增强筋可增添产品的刚性及强度而不必大幅增添重量,
但与此同时,产品的最高和最低点的屈曲应力(bendingstress)跟着增添,产品设计员须计算并一定此
部份的屈曲应力不会超出可接受的范围。
从生产的角度考虑,使用大批短而窄的增强筋比较使用数个深而阔的增强筋优越。模具生产时(尤
其是首办模具):增强筋的阔度(也有可能深度)和数目应尽量留有馀额,当试模时察觉产品的刚性及
强度有所不足时可合适地增添,由于在模具上去除钢料比使用烧焊或加上插入件等增添钢料的方法
来得简单及廉价。
增强筋增强塑胶件强度的方法
以下是增强筋被置於塑胶部件边沿的地方可以帮助塑料流入边沿的空间。
置於塑胶部件边沿地方的增强筋
不一样资料的设计重点
ABS
减少在主要的部件表面上出现缩水情况,肋骨的厚度应不只是订交的胶料厚度的50%以上,在
一些非决定性的表面肋骨厚度可最多到70%。在薄胶料结构性发泡塑胶部件,肋骨可达订交面料厚
的80%。厚胶料肋骨可达100%。肋骨的高度不该高於胶料厚的三倍。当超出两条肋骨的时侯,肋
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骨之间的距离应不小於胶料厚度的两倍。肋骨的出模角应介乎单边至以便於脱模简单。
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ABS增强筋的设计重点
PA
单独的肋骨高度不该是肋骨底部厚度的三倍或以上。在任何一条肋骨的後面,都应该设置一些
小肋骨或凹槽,因肋骨在冷却时会在反面造成凹痕,用那些肋骨和凹槽可以作装饰用途而除掉缩水
的缺点。
PBT
厚的肋骨尽量防备省得产生气泡,缩水纹和应力集中。方式的考虑是会限制了肋骨尺寸。在壁
(1/8in)以下肋骨厚度不该超出壁厚的60%。%。肋
骨高度应不超出骨厚的3倍。()的R来相连接,使塑料流
动畅顺和减低内应力。
PC
一般的肋骨厚度是取决於塑料流程和壁厚。若很多肋骨应用於补强作用,薄的肋骨是比厚的要
好。PC肋骨的设计可叁考以下图PS的肋骨设计重点。
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PS
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肋骨的厚度不该超出其相接壁厚的50%。经验告诉我们违反以上的引导在表面上会出现光彩不
一现象。
PS置於中位的肋骨设计重点
PS置於边位的肋骨设计重点
PSU
肋骨是可以增强了产品的撞击强度和利用最经济的成本达致有效的结果。不良的设计是会使表
面有缩短痕和非希望的撞击强度。
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