一、塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理：裝配間隙合理，所有插入式的結(jié)構(gòu)均應(yīng)預(yù)留間隙；保證有足夠的強(qiáng)度和剛度(安規(guī)測(cè)試)，并適當(dāng)設(shè)計(jì)合理的安全系數(shù)。

塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮模具的可制造性，盡量簡(jiǎn)化模具的制造。

塑件的結(jié)構(gòu)要考慮其可塑性，即零件注塑生產(chǎn)效率要高，盡量降低注塑的報(bào)廢率。

考慮便于裝配生產(chǎn)(尤其和裝配不能沖突)。

塑件的結(jié)構(gòu)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)、成熟的結(jié)構(gòu)，所謂模塊化設(shè)計(jì)。

能通用/公用的，盡量使用已有的零件，不新開(kāi)模具。

兼顧成本

二、塑膠件基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南

1.零件壁厚

① 合適的壁厚

塑膠產(chǎn)品的膠厚（整體外殼）通常在0.80-3.00左右，?壁厚太?。簭?qiáng)度低；流動(dòng)阻力大，熔料難充滿；?壁厚太大：零件產(chǎn)生縮水、氣孔和翹曲等質(zhì)量問(wèn)題；零件冷卻時(shí)間增加，成型周期加長(zhǎng)，零件生產(chǎn)效率低；

常用塑膠材料合適壁厚范圍（單位mm）：

② 盡量減少零件壁厚，決定零件壁厚的因素如下：

零件的強(qiáng)度要求；

零件成型時(shí)能否抵抗脫模力；

零件能夠抵抗裝配時(shí)的緊固力；

有金屬埋入件時(shí)，埋入件周圍強(qiáng)度是否足夠；

孔的強(qiáng)度是否足夠；

錯(cuò)誤的做法：為提高零件強(qiáng)度，片面的增加零件壁厚。

③ 零件壁厚均勻

盡可能采用多種方法使壁厚保持均勻：

當(dāng)壁厚不均勻時(shí)：

2. 圓角設(shè)計(jì)

在塑件設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了避免應(yīng)力集中，提高塑件強(qiáng)度，改善塑件的流動(dòng)情況及便于脫模，在塑件的各面或內(nèi)部連接處，應(yīng)采用圓弧過(guò)度。另外，塑件上的圓角對(duì)于模具制造和機(jī)械加工及提高模具強(qiáng)度，也是不可少的。在塑件結(jié)構(gòu)上無(wú)特殊要求時(shí)，塑件的各轉(zhuǎn)角處均應(yīng)有半徑不小于0.5~1mm的圓角。允許的情況下，圓角應(yīng)盡量大。

對(duì)于內(nèi)外表面的拐角處，外圓角應(yīng)為內(nèi)圓角加壁厚，可減少內(nèi)應(yīng)力，并能保證壁厚均勻一致。

① 避免零件外部尖角

② 避免在塑膠熔料流動(dòng)方向上產(chǎn)生尖角

③ 避免在零件連接處產(chǎn)生尖角

3. 脫模斜度

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)模塑產(chǎn)品的任何一個(gè)側(cè)面，都需有一定量的脫模斜度，以便產(chǎn)品從模具中順利脫出。脫模斜度的大小一般以0.5度至1度間居多。具體選擇脫模斜度注意以下幾點(diǎn)：

塑件表面是光面的，尺寸精度要求高的，收縮率小的，應(yīng)選用較小的脫模斜度，如0.5°。

較高、較大的尺寸，根據(jù)實(shí)際計(jì)算取較小的脫模斜度，比如雙筒洗衣機(jī)大桶的筋板，計(jì)算后取0.15°~0.2°。

塑件的收縮率大的，應(yīng)選用較大的斜度值。

塑件壁厚較厚時(shí)，會(huì)使成型收縮增大，脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值。

透明件脫模斜度應(yīng)加大，以免引起劃傷。一般情況下，PS料脫模斜度應(yīng)不少于2.5°~3°，ABS及PC料脫模斜度應(yīng)不小于1.5°~2°。

帶皮紋、噴砂等外觀處理的塑件側(cè)壁應(yīng)根據(jù)具體情況取2°~5°的脫模斜度，視具體的皮紋深度而定。皮紋深度越深，脫模斜度應(yīng)越大。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成對(duì)插時(shí)，插穿面斜度一般為1°-3°。

4. 脫模斜度的大小與方向不能影響零件的功能實(shí)現(xiàn)：

5. 加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)

塑膠產(chǎn)品大部分都有加強(qiáng)筋，因加強(qiáng)筋在不增加產(chǎn)品整體膠厚的情況下可以大大增加其整體強(qiáng)度，對(duì)大型和受力的產(chǎn)品尤其有用，同時(shí)還能防止產(chǎn)品變形。

加強(qiáng)筋的厚度通常取整體膠厚的0.5-0.7倍，如大于0.7倍則容易縮水。加強(qiáng)筋的高度較大時(shí)則要做0.5-1.5的斜度（因其出模阻力大），高度較矮時(shí)可不做斜度。

6. 加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)原則：

① 壁厚均勻：

② 頂端增加斜角避免困氣：

③ 筋的方向與塑膠熔料方向一致：

7. 孔的設(shè)計(jì)

從利于模具加工方面的角度考慮，孔最好做成形狀規(guī)則簡(jiǎn)單的圓孔，盡可能不要做成復(fù)雜的異型孔，孔徑不宜太小，孔深與孔徑比不宜太大，因細(xì)而長(zhǎng)的模具型芯容易斷、變形。

① 孔的深度尺寸：

② 孔與孔的間距及孔與零件邊緣尺寸：

③ 避免盲孔根部太薄：

④ 零件上的孔盡量遠(yuǎn)離受載荷部位：

⑤ 孔的邊緣增加凸緣增加孔的強(qiáng)度：

⑥ 避免與零件脫模方向垂直的側(cè)孔：

8. 支柱的設(shè)計(jì)

① 壁厚均勻：

② 保持與零件璧的連接：

③ 單獨(dú)支柱四周增加加強(qiáng)肋：

三、提高塑膠件強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南

1.通過(guò)添加加強(qiáng)肋而不是增加壁厚來(lái)提高零件強(qiáng)度：

2.加強(qiáng)肋的方向要考慮載荷的方向：

3.多個(gè)加強(qiáng)肋的方向比單個(gè)較厚或較高的加強(qiáng)肋好：

4.設(shè)計(jì)零件增強(qiáng)剖面：

5.增加側(cè)壁：

6.避免零件應(yīng)力集中；

7.避免零件在熔接痕區(qū)域承受載荷；

8.其它方法：

玻纖增強(qiáng)塑料常用來(lái)代替普通塑膠材料來(lái)提高塑膠件強(qiáng)度，需要注意的是玻纖增強(qiáng)塑膠只在玻纖的方向上提高零件的強(qiáng)度；

塑膠件承受壓縮載荷的能力比承受拉伸載荷的能力強(qiáng)；

避免零件承受圓周載荷。零件承受圓周載荷時(shí)，例如金屬鑲件處，很容易發(fā)生破裂而失效；

在承受沖擊載荷時(shí)，保持零件剖面的完整性，避免在沖擊載荷方向上零件剖面出現(xiàn)缺口和應(yīng)力集中。

四、提高塑膠件外觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.選擇合適的塑膠材料；

2.避免零件外觀表面縮水

通過(guò)設(shè)計(jì)掩蓋縮水；

“火山口”設(shè)計(jì)；

3、避免零件外觀表面縮水：

合理的澆口位置；

4.避免零件變形：

5.設(shè)計(jì)美工溝：

6.避免外觀零件表面出現(xiàn)熔接痕：

塑膠件表面咬花可以部分掩蓋熔接痕，但并不能完全掩蓋熔接痕；

噴漆可以掩蓋熔接痕；

合理設(shè)置澆口的位置和數(shù)量，避免在零件重要外觀表面產(chǎn)生熔接痕；

保證模具通風(fēng)順暢。F.避免外觀零件表面出現(xiàn)斷差或毛邊；

五、降低塑膠件成本的設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)多功能的零件：

2.降低零件材料成本：

通過(guò)添加加強(qiáng)肋而不是增加壁厚的方法提高零件強(qiáng)度；

零件較厚的部分去除材料；C.簡(jiǎn)化零件設(shè)計(jì)，降低模具成本：KISS原則（Keep it simple, stupid)，簡(jiǎn)單就是美！零件中的每一個(gè)特征必須有存在的理由，否則，該特征是能夠去除的。D.避免零件嚴(yán)格的公差：公差越嚴(yán)格，零件制造成本就越高；

3.零件設(shè)計(jì)避免倒扣：

有些外側(cè)倒扣可以通過(guò)重新設(shè)計(jì)分模線而避免：

重新設(shè)計(jì)零件特征避免倒扣：

4.降低模具修改成本：

零件的可注塑性設(shè)計(jì)；

減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)修改次數(shù)；

避免添加材料的模具修改；G.使用卡扣代替螺釘?shù)裙潭ńY(jié)構(gòu)。

六、注塑模具可行性設(shè)計(jì)

1.卡扣等結(jié)構(gòu)應(yīng)為斜銷（或滑塊）預(yù)留足夠的退出空間：

2.避免模具出現(xiàn)薄鐵以及強(qiáng)度太低的設(shè)計(jì)：

七、塑膠件的裝配設(shè)計(jì)

塑膠件的裝配各種裝配方式的優(yōu)缺點(diǎn)

1.卡扣裝配

2. 卡扣設(shè)計(jì)指南

① 卡扣的尺寸：

卡扣厚度t = 0.5~0.6T

卡扣的根部圓角Rmin = 0.5t

卡扣的高度H = 5~10t

卡扣的裝配導(dǎo)入角α= 25°~ 35°

卡扣的拆卸角度β：β≈35°用于不需外力的可拆卸的裝配；β≈45°用于需較小外力的可拆卸的裝配；β≈80°~90°用于需很大外力的不可拆卸的裝配；

卡扣的頂端厚度Y ≤ t

② 卡扣根部增加圓角：

③ 卡扣均勻分布

均勻的設(shè)置在零件的四周，以均勻承受載荷

靠近零件容易變形的地方；

④ 使用定位柱輔助卡扣裝配和提高裝配精度：

⑤ 卡扣根部增加圓角：

⑥ 考慮模具修改方便性

卡扣尺寸一般會(huì)經(jīng)過(guò)多次修改，可先做小，以保證修模的方便性

3. 機(jī)械緊固：自攻螺釘

自攻螺釘?shù)姆N類：

A. 裝配次數(shù)

裝配次數(shù)一般不超過(guò)3次

B. 支柱的內(nèi)徑和外徑

C. 螺牙咬合長(zhǎng)度不少于2倍螺釘公稱直徑

D. 支柱的深度至少比螺釘長(zhǎng)度高0.5毫米E.支柱頂部增加斜角或沉孔。

D.支柱四周增加加強(qiáng)筋、根部添加圓角

E.支柱最常見(jiàn)的失效方式是支柱破裂

4. 超聲波焊接：導(dǎo)熔線設(shè)計(jì)

正確的導(dǎo)熔線設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)定位特征

增加塑膠件焊接面與焊接頭的面積

把近程焊接作為第一選擇