【塑膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)】
1．膠厚（膠位）：
塑膠產(chǎn)品的膠厚（整體外殼）通常在0.60-3.00左右，太厚容易縮水和產(chǎn)生汽泡，太薄難走滿膠，大型的產(chǎn)品膠厚取厚一點(diǎn)，小的產(chǎn)品取薄一點(diǎn)，一般產(chǎn)品取1.0-2.0為多。而且膠位要盡可能的均勻，在不得已的情況下，局部地方可適當(dāng)?shù)暮褚稽c(diǎn)或薄一點(diǎn)，但需漸變不可突變，要以不縮水和能走滿膠為原則，一般塑料膠厚小于0.3時(shí)就很難走膠，但軟膠類和橡膠在0.2-0.3的膠厚時(shí)也能走滿膠。
2．加強(qiáng)筋（骨位）：
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的斜度（因其出模阻力大），或者做單邊0.25的落差。高度較矮時(shí)可不做斜度。
3．脫模斜度：
塑料產(chǎn)品都要做脫模斜度，但高度較淺的（如一塊平板）和有特殊要求的除外（但當(dāng)側(cè)壁較大而又沒出模斜度時(shí)需做行位）。出模斜度通常為0.5-8度，常取3度左右，具體要根據(jù)產(chǎn)品大小、高度、形狀而定，以能順利脫模和不影響使用功能為原則。產(chǎn)品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度為宜，以便產(chǎn)品開模事時(shí)能留在后模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度，其上下斷差（即大端尺寸與小端尺寸之差）單邊要大于0.1以上。外觀面如果做噴油就需要做3度以上，如果是素材或曬紋，則要5-8度。
4．圓角（R角）：
塑膠產(chǎn)品除特殊要求指定要銳邊的地方外，在棱邊處通常都要做圓角，以便減小應(yīng)力集中、利于塑膠的流動和容易脫模。外觀面最小R通常大于0.15，一般做0.2-0.3。
5．孔：
從利于模具加工方面的角度考慮，孔最好做成形狀規(guī)則簡單的圓孔，盡可能不要做成復(fù)雜的異型孔，孔徑不宜太小，一般壁厚2.0則開孔在0.6以上，孔深與孔徑比不宜太大，因細(xì)而長的模具型心容易斷、變形?？着c產(chǎn)品外邊緣的距離最好要大于1.5倍孔徑，孔與孔之間的距離最好要大于2倍的孔徑，以便產(chǎn)品有必要的強(qiáng)度。
與模具開模方向平行的孔在模具上通常上是用型心（可鑲、可延伸留）或碰穿、插穿成型，與模具開模方向不平行的孔通常要做行位或斜頂，在不影響產(chǎn)品使用和裝配的前提下，產(chǎn)品側(cè)壁的孔在可能的情況下也應(yīng)盡量做成能用碰穿、插穿成型的孔。
6．凸臺（BOSS）：
凸臺通常用于兩個(gè)塑膠產(chǎn)品的軸－孔形式的配合，或自攻螺絲的裝配。當(dāng)BOSS不是很高而在模具上又是用司筒頂出時(shí)，其可不用做斜度。當(dāng)BOSS很高時(shí)，通常在其外側(cè)加做十字肋（筋），該十字肋通常要做1-2度的斜度，BOSS看情況也要做斜度。當(dāng)BOSS和柱子上下（或另一BOSS）配合時(shí)，其配合間隙通常取單邊0.05-0.10的裝配間隙，以便適合各BOSS加工時(shí)產(chǎn)生的位置誤差。
當(dāng)BOSS用于自攻螺絲的裝配時(shí)，其內(nèi)孔要比自攻螺絲的螺徑單邊小0.2-0.5，以便螺釘能鎖緊。如用M3.0的自攻螺絲裝配時(shí)，BOSS的內(nèi)孔通常做Ф2.50-2.70。
7．嵌件：
把已經(jīng)存在的金屬件或塑膠件放在模具內(nèi)再次成型時(shí)，該已經(jīng)存在的部件叫嵌件。當(dāng)塑膠產(chǎn)品設(shè)計(jì)有嵌件時(shí)，要考慮嵌件在模具內(nèi)必須能完全、準(zhǔn)確、可靠的定位，還要考慮嵌件必須與成型部分連接牢固，當(dāng)包膠太薄時(shí)則不容易牢固。還要考慮不能漏膠。
8．產(chǎn)品表面紋面：
塑料產(chǎn)品的表面可以是光滑面（模具表面省光）、火花紋（模具型腔用銅工放電加工形成）、各種圖案的蝕紋面（曬紋面）和雕刻面。當(dāng)紋面的深度深、數(shù)量多時(shí)，其出模阻力大，要相應(yīng)的加大脫模斜度。
9．文字：
塑料產(chǎn)品表面的文字可以是凸字也可以是凹字，凸字在模具上做相應(yīng)的凹腔容易做到，凹字在模具上要做凸型心較困難。但是字體要做亮面，就必須做凹字，一般深度在0.2-0.5左右。
10．螺紋：
塑膠件上的螺紋通常精度都不很高，還需做專門的脫螺紋機(jī)構(gòu)，對于精度要求不高的可把其結(jié)構(gòu)簡化成可強(qiáng)行脫模的結(jié)構(gòu)。
11．支撐面：
塑膠產(chǎn)品通常不用整個(gè)面做支撐面，而是單獨(dú)做凸臺、凸點(diǎn)、筋做支撐。因塑膠產(chǎn)品很難做到整個(gè)較大的絕對平面，其容易變形翹曲。
12．塑膠產(chǎn)品的裝配形式：
1.超聲線接合裝配法，其特點(diǎn)是模具上容易做到，但裝配工序中需專門的超聲機(jī)器，成本增大，且不能拆卸。
超聲線的橫截面通常做成0.30寬0.3高的三角形，在長度方向以5-10MM的長度間斷2MM；
2.自攻螺絲裝配法, 其特點(diǎn)是模具上容易做到，但增加裝配工序，成本增大，拆卸麻煩；
3.卡鉤－扣位裝配法，其特點(diǎn)是模具加工較復(fù)雜，但裝配方便，且可反復(fù)拆卸，多次使用?？ㄣ^的形式有多種，要避免卡鉤處局部膠位太厚，還要考慮卡鉤處模具做模方便?？ㄣ^要做到配合松緊合適，裝拆方便，其配合面為貼合，其它面適當(dāng)留間隙。
4.BOSS軸－孔形式的裝配法，其特點(diǎn)是模具加工方便，裝配容易，拆卸方便，但其缺點(diǎn)是裝配不是很牢固。
13．齒口：
兩個(gè)塑膠產(chǎn)品的配合接觸面處通常做齒口，齒口的深度通常在0.8-2.5左右，其側(cè)面留0.05-0.15左右的間隙，深度深時(shí)做斜度1-5度，常取1.5度，深度淺時(shí)可不作斜度。齒口的上下配合需要留0.2-0.5的間隙。
14．美觀線：
兩個(gè)塑膠產(chǎn)品的配合面處通常做美觀線，美觀線的寬度常取0.2-1.0，視產(chǎn)品的整體大小而定。
15．塑膠產(chǎn)品的表面處理方法：
常用的有噴油、絲印、燙金、印刷、電鍍、雕刻、蝕紋、拋光、加顏色等。
16．常用到的金屬材料有：
不銹鋼、純鋁，銅合金（黃銅、青銅、磷銅、紅銅）、彈簧鋼、彈簧、鋁合金、鋅合金，鈦合金，鎂合金。
17．金屬材料常用的防銹方法：
電鍍、涂防銹油、噴防銹漆。
【塑件設(shè)計(jì)】
1、材料及厚度
1.1、材料的選取
a. ABS：
高流動性，便宜，適用于對強(qiáng)度要求不太高的部件（不直接受沖擊，不承受可靠性測試中結(jié)構(gòu)耐久性的部件），如內(nèi)部支撐架（鍵板支架、LCD支架）等。還有就是普遍用在電鍍的部件上（如按鈕、側(cè)鍵、導(dǎo)航鍵、電鍍裝飾件等）。目前常用奇美PA-757、PA-777D等 。
b. PC+ABS：
流動性好，強(qiáng)度不錯(cuò)，價(jià)格適中。適用于作高剛性、高沖擊韌性的制件，如框架、殼體等。常用材料代號：拜爾T85、T65。
c. PC：
高強(qiáng)度，價(jià)格貴，流動性不好。適用于對強(qiáng)度要求較高的外殼、按鍵、傳動機(jī)架、鏡片等。常用材料代號如：帝人L1250Y、PC2405、PC2605。
d. POM：
具有高的剛度和硬度、極佳的耐疲勞性和耐磨性、較小的蠕變性和吸水性、較好的尺寸穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、良好的絕緣性等。常用于滑輪、傳動齒輪、蝸輪、蝸桿、傳動機(jī)構(gòu)件等，常用材料代號如：M90-44。
e. PA：
堅(jiān)韌、吸水、但當(dāng)水份完全揮發(fā)后會變得脆弱。常用于齒輪、滑輪等。受沖擊力較大的關(guān)鍵齒輪，需添加填充物。
f. PMMA：
有極好的透光性，在光的加速老化240小時(shí)后仍可透過92%的太陽光，室外十年仍有89%，紫外線達(dá)78.5% 。機(jī)械強(qiáng)度較高，有一定的耐寒性、耐腐蝕，絕緣性能良好，尺寸穩(wěn)定，易于成型，質(zhì)較脆，常用于有一定強(qiáng)度要求的透明結(jié)構(gòu)件，如鏡片、遙控窗、導(dǎo)光件等。
1.2 殼體的厚度
a. 壁厚要均勻，厚薄差別盡量控制在基本壁厚的25%以內(nèi)，整個(gè)部件的最小壁厚不得小于0.4mm，且該處背面不是A級外觀面，并要求面積不得大于100mm2。
b. 在厚度方向上的殼體的厚度盡量在1.2~1.4mm，側(cè)面厚度在1.5~1.7mm；外鏡片支承面厚度0.8mm，內(nèi)鏡片支承面厚度最小0.6mm。 c. 電池蓋壁厚取0.8~1.0mm。
d. 塑膠制品的最小壁厚及常見壁厚推薦值見下表。
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塑料料制品的最小壁厚及常用壁厚推薦值(單位mm)
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工程塑料
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最小壁厚
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小型制品壁厚
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中型制品壁厚
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大型制品壁厚
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尼龍(PA)
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0.45
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0.76
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1.50
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2.40~3.20
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聚乙烯(PE)
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0.60
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1.25
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1.60
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2.40~3.20
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聚苯乙烯(PS)
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0.75
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1.25
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1.60
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3.20~5.40
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有機(jī)玻璃(PMMA)
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0.80
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1.50
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2.20
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4.00~6.50
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聚丙烯(PP)
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0.85
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1.45
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1.75
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2.40~3.20
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聚碳酸酯(PC)
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0.95
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1.80
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2.30
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3.00~4.50
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聚甲醛(POM)
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0.45
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1.40
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1.60
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2.40~3.20
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聚砜(PSU)
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0.95
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1.80
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2.30
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3.00~4.50
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ABS
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0.80
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1.50
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2.20
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2.40~3.20
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PC+ABS
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0.75
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1.50
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2.20
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2.40~3.20
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1.3、厚度設(shè)計(jì)實(shí)例
塑料的成型工藝及使用要求對塑件的壁厚都有重要的限制。塑件的壁厚過大，不僅會因用料過多而增加成本，且也給工藝帶來一定的困難，如延長成型時(shí)間（硬化時(shí)間或冷卻時(shí)間）。
對提高生產(chǎn)效率不利，容易產(chǎn)生汽泡，縮孔，凹陷；塑件壁厚過小，則熔融塑料在模具型腔中的流動阻力就大，尤其是形狀復(fù)雜或大型塑件，成型困難，同時(shí)因?yàn)楸诤襁^薄，塑件強(qiáng)度也差。
塑件在保證壁厚的情況下，還要使壁厚均勻，否則在成型冷卻過程中會造成收縮不均，不僅造成出現(xiàn)氣泡，凹陷和翹曲現(xiàn)象，同時(shí)在塑件內(nèi)部存在較大的內(nèi)應(yīng)力。設(shè)計(jì)塑件時(shí)要求壁厚與薄壁交界處避免有銳角，過渡要緩和，厚度應(yīng)沿著塑料流動的方向逐漸減小。
2 脫模斜度
2.1 脫模斜度的要點(diǎn)
脫模角的大小是沒有一定的準(zhǔn)則，多數(shù)是憑經(jīng)驗(yàn)和依照產(chǎn)品的深度來決定。此外，成型的方式，壁厚和塑料的選擇也在考慮之列。
一般來講，對模塑產(chǎn)品的任何一個(gè)側(cè)壁，都需有一定量的脫模斜度，以便產(chǎn)品從模具中取出。脫模斜度的大小可在0.2°至數(shù)度間變化，視周圍條件而定，一般以0.5°至1°間比較理想。
具體選擇脫模斜度時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
a. 取斜度的方向，一般內(nèi)孔以小端為準(zhǔn)，符合圖樣，斜度由擴(kuò)大方向取得，外形以大端為準(zhǔn)，符合圖樣，斜度由縮小方向取得。
如下圖1-1。
b. 凡塑件精度要求高的，應(yīng)選用較小的脫模斜度。
c. 凡較高、較大的尺寸，應(yīng)選用較小的脫模斜度。
d. 塑件的收縮率大的，應(yīng)選用較大的斜度值。
e. 塑件壁厚較厚時(shí)，會使成型收縮增大，脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值。
f. 一般情況下，脫模斜度不包括在塑件公差范圍內(nèi)。
g. 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)大于3°，ABS及PC料脫模斜度應(yīng)大于2°。
h. 帶革紋、噴砂等外觀處理的塑件側(cè)壁應(yīng)加3°~5°的脫模斜度，視具體的咬花深度而定，一般的曬紋版上已清楚例出可供作參考之用的要求出模角。咬花深度越深，脫模斜度應(yīng)越大.推薦值為1°+H/0.0254°(H為咬花深度）.如121的紋路脫模斜度一般取3°，122的紋路脫模斜度一般取5°。
i. 插穿面斜度一般為1°~3°。
j. 外殼面脫模斜度大于等于3°。
k. 除外殼面外，殼體其余特征的脫模斜度以1°為標(biāo)準(zhǔn)脫模斜度。特別的也可以按照下面的原則來取:低于3mm高的加強(qiáng)筋的脫模斜度取0.5°，3~5mm取1°，其余取1.5°；低于3mm高的腔體的脫模斜度取0.5°，3~5mm取1°，其余取1.5°
3、加強(qiáng)筋
為確保塑件制品的強(qiáng)度和剛度，又不致使塑件的壁增厚，而在塑件的適當(dāng)部位設(shè)置加強(qiáng)筋，不僅可以避免塑件的變形，在某些情況下，加強(qiáng)筋還可以改善塑件成型中的塑料流動情況。
為了增加塑件的強(qiáng)度和剛性，寧可增加加強(qiáng)筋的數(shù)量，而不增加其壁厚。
3.1、加強(qiáng)筋厚度與塑件壁厚的關(guān)系
3.2、加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)實(shí)例
4.1、柱子的問題
a. 設(shè)計(jì)柱子時(shí)，應(yīng)考慮膠位是否會縮水。
b. 為了增加柱子的強(qiáng)度，可在柱子四周追加加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋的寬度參照圖3-1。
柱子的縮水的改善方式見如圖4-1、圖4-2所示：改善前柱子的膠太厚，易縮水；改善后不會縮水。
4.2、孔的問題
a. 孔與孔之間的距離，一般應(yīng)取孔徑的2倍以上。
b. 孔與塑件邊緣之間的距離，一般應(yīng)取孔徑的3倍以上，如因塑件設(shè)計(jì)的限制或作為固定用孔，則可在孔的邊緣用凸臺來加強(qiáng)。
c. 側(cè)孔的設(shè)計(jì)應(yīng)避免有薄壁的斷面，否則會產(chǎn)生尖角，有傷手和易缺料的現(xiàn)象。
