塑料件设计及品质

1.外观设计2.成型不良原因及对策RickyChoiMideaMicrowaveandElectricalAppliancesMFGCo.,Ltd.塑料件设计及品质1/111.产品设计1-1.产品厚度1-1-1.产品厚度设计概要(1)用途方面-结构,重量,强度,绝缘性,尺寸稳定性(2)加工方面-成型:filling(填充)或者flowpattern(流动模式),冷却速度,分模-组装:强度,精密度(3)GATE影响-要设置在厚的部位-千万不要设置在薄的部位-因gate(注入口),会sinkmarks(水槽痕迹),voids(空)产生残留应力(4)厚度-尽可能做薄-在指定的厚度上要有最大的厚度,强度的形状.-均匀设计,避免内部应力,变形,拉裂1-1-2.零部件厚度设计注意事项原则上是均匀设计,但是根据产品的结构,形状,成型的原因.可以适当的调整,也有必要从径济的角度考虑改变厚度考虑下面几项决定厚度-结构上的厚度-模具拔除时强度-冲击时力是否均匀分散-insert(嵌入)时裂口防止-孔等的溶接线-厚度薄的地方要防止burningmark(烧焦)-厚的部分要防止缩水-锋利的要防止流动不畅,导致填充不足现象*一般树脂厚度范围材料厚度(mm)PolyEthylene0.9~4.00.6~3.50.5~3.01.5~5.0PolyPropyleneNylonAcetal(POM)2/11(1)非平面时厚度设计(2)厚度不相同时-假如在一个产品内部存在厚度不均匀情况时,用斜面连接.-厚度不均匀就会造成外观不良.1-1-3.各异形状厚度(1)分模面厚的部位加筋,使厚度均匀.(2)薄的分模面,容易造成材料填充不足,尽量避免.1.0~4.01.5~5.01.5~5.01.5~4.50.5~5.0Styrene,ASAcryl(PMMA)PolyCarbonateABSPBT3/11(3)在模具中,固定core(分模面)形状,要避免因缩水而黏结的情况(4)厚度急剧不均匀,造成外观不良(5)箱子或者容器形状的要把底部加厚,侧壁要逐渐减小厚度.(6)分模面用T形连接的部分容易缩水,所以core处增加凸包,为防止缩水,增加缝隙为佳(7)模具结构的原因,A部位避免厚度薄的情况4/11(8)材料流动由厚到薄较好.厚度急剧变化的不好.(9)曲面部分也尽量均匀.(10)成型品的直角会让模具锋利容易破碎,最好加平面,最好加凸包(11)阴刻文字要比阳刻文字模具加工困难.(12)倾斜的boss或者形状模具较复杂,而且模具比较大,partingline(分隔线)用直角5/11(13)厚度分布(14)对于表面面积大的产品重量节约1-2.BOSS(柱子)1-2-1.Boss定义Boss是塑料成型时凸包的部分,起加强hole(孔),组装时嵌入的,或者作为具有一定高度的组装柱6/111-2-2.Boss设计(1)细长的boss,为了防止螺钉破损,加强螺钉,防止应力集中,要加rib(筋)来加强像以下设计(2)以下是self-tappingscrew(boss拔出斜度尺寸)self-tappingscrew相对于直径3mmH=30mm以下较好.σcmaxστmaxσtmaxF=π•d•t•τF:screw从成型品中拔出需要的截断力d:screw外径t:screw插入的深度τ:树脂的截断强渡(3)强度好缩水小的boss设计Ø37.57.02.250.51.5max301˚16kg-cmØDØD'ØdØd'ctHα破坏TorØ48.58.03.250.51.5max300.51.5max30Ø59.08.54.251˚57kg-cm1˚38kg-cm7/11D-D'/H=0.035~0.070d-d'/H=0.0177~0.035t'=t(0.6~0.8)H≥2D'H≤2D'1-2-3.BOSS一般事项(1)用于成型品凸包部位Hole加强组装时嵌入的,或者作为具有一定高度的组装柱Boss高度2x直径(2)细长的boss-加rib(筋)来加强-加rib(筋)防止填充不足-rib加厚的话,对于vent(出水口)有利(3)Sinkmark(凹槽痕迹)-boss相反侧易产生sinkmark的地方,建议增加花纹.(4)分模时,corepin(分截面销)因收缩力造成变形,设计boss为佳.(5)要设计增加Boss强度的rib(筋),在凸包处增加R.(6)Mountingboss(7)Boss高度为30mm以上时,有强度要求的boss斜度设计.8/110.5(d-d')/H=1/50~1/300.5(D-D')/H=1/100~1/501-2-4.不同材质的boss设计(1)Polypropylene(聚丙烯)H≤30mm斜度=0.5(D-D')/H=1/30~1/20(2)ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(3)Polyacetal(聚乙醛)B.D≥2H.DT≥tT3.52.5~3.0D7.07.08.0D'6.06.57.0T'T/2or1.0~1.5d2.3d'2.69/11T'=0.8T0.3≤R1≤0.7mmR2=1/2H.DH.D≒screw有效径Tapping长度≒2.5xscrew最大径(4)Polycarbonate(PC)(聚碳酸酯)-Bosssize一般type(类型)B.D≥2H.DT≥tT'=0.8T0.3≤R1≤0.7mmR2=1/2H.DH.D≒screw有效径Tapping长度≒(1.25~1.7)xscrew最大径-Boss高度为内径的3~5倍,特殊情况是内径的5~10倍t=0.6T:3.2mm以下t=0.4T:3.2mm以上1-3.HOLE(孔)1-3-1.hole功能成型品中形成的hole,作为其他成型品的安装,装饰效果,通风功能.1-3-2.hole分类-没有贯通的hole(blind)-贯通的hole(through)-有台阶的hole(step)10/11-有倾斜和台阶的hole(recessedstep)-两孔交叉的hole(intersecting)1-3-3.Hole设计(1)对于侧面的孔,有设计slidecore(滑块)的情况,在产品结构允许的范围内,最好不要采用slidecore结构.(2)hole与hole的中心距离为直径的2倍以上.(3)hole周围的厚度要厚.(4)hole与产品端的距离要3倍以上.11/11(5)与成型材料流动方向垂直，没有贯通的孔Ф1.5的情况,有变形可能所以高度(L)不要超过孔直径.(6)pin在产品中间配合时,上下孔容易偏心,要把其中一个加大D=d+0.5以上(7)好几个hole成型时,要考虑Weldline(熔接线)(熔接线)及内部应力,根据材质与成型条件,孔的位置与间隔如下表.3.55.010.06.58.511.06.512.58.014.018.022.02.53.06.58.010.012.54.05.5孔直径(D)端到孔的距离(L)俩孔的距离(H)1.52.53.05.012/11(8)孔的深度不考虑剩余部分的厚度的话,容易变形,太薄的话,材料填充不足.(9)碟子形状的螺钉孔,一般上端要留有0.4~0.5mm台阶.(10)侧壁的孔尽可能以上下方式进行(11)往大core垂直贯通slidecore(滑块)的话,会成为模具的故障原因,建议往2个方向横穿core1-4.RIB(筋)1-4-1.rib定义13/11rib是成型品中长而且凸起的部分,对于成型品的装饰,加强,防止变形及用薄的厚度来增加强度,可以让成型品更精良化.1-4-2.rib功能rib在成型品中长而凸起的部分,不但对于水流动有好处,对runner(主流道)功能及冷却时防止歪斜1-4-3.rib设计T3mm,t=0.6TT≥3mm,t=0.4T(1)为消除缩水,设计多个rib,具有一定形状防止缩水.(2)相对于宽的rib,设计2个窄的rib,或者强度没问题时设计1个rib(3)多用于加强的纵向rib拔模斜度,一般根据侧壁厚度决定A,B尺寸.这种情况经常使用以下的拔模斜度14/11*有多少缩水也没关系的情况,使用(0.8~1.0).端,B=1.0~1.8(4)在底部形成的rib,与纵向rib作为相同的用途,所以采用与纵向rib相同的设计方法.0.5(A-B)/H=1/150~1/100A=0.4xT(5)要设置不影响外阔形状的rib时,为了防止rib内收缩造成的变形,按以下方法设计.(6)表面要hotstamping(热压印)时,成型品表面容易收缩,所以不加rib.(7)一般rib设计A=厚度B=0.8xAC=3xBD=2xBE=1/2°~2°1-5.箱型成型品15/111-5-1.成型品design(设计)方法(1)把角的R加大.(2)Partingline(分行面)设置flange(翻边).假如要成型440x330x145mm(WxDxH)方型时,没有flange则收缩20mm把flange按以下方法设计几乎不会发生收缩现象.(3)侧面作个台阶.16/111-5-2.模具加厚方法此方法非常有效,到目前为止成功率高,只是模具费用高.要提前预测到内部会变形,采用外侧加宽的方法.加宽的程度要与成型品的大小,flange大小,底面与侧面角度,树脂的种类,rib有无rib而不同,按照经验根据不同模具设计.例)普通箱型时以下箱型157x117x35mm,t=2.7mm时,在长面中央上部加2.2mm,短面中央上部加2mm.例)有hinge(铰链)的成型품在没有hinge的3个面加宽2mm,盖子则在有hinge的两侧面,各加宽1.3mmhinge反侧高度较小,所以不加宽.17/11例)没有一面侧壁的成型品没有一面侧壁的箱子时,在空面的相反侧面中央上部加宽2.8mm其他2面在截断的边端上部加宽2.5mm.1-6.镀金的plastic(塑料)产品设计基准1-6-1.原理plastic不通电,与电处理的金属不同,但是与铜(Cu),镍(Ni),铬(Cr)镀金与金属几乎相同.(1)脱脂(2)表面组化(etching)(3)赋有感应性(sensitive)(4)活性化(activating)(5)化学镀金(6)电镀(10~30μ)(7)电镍镀金(10~30μ)电(8)电铬镀金(0.25μ)1-6-2.镀金熔着度镀金特性几乎与金属镀金相同,但是金属与plastic热膨胀系数不同,冷却时附着力小,易膨胀1-6-3.镀金强度一般根据产品用途,形状协商后决定测试方法.测试法(例)(1)冷热cycle(周期):70℃1Hr,-20℃1Hr为1cycle,3cycle后外观没有异常(膨胀)(2)镀金厚度:20μ以上(3)盐雾:35℃5%Nacl喷雾8小时,放置16小时,作为1cycle.2cycle后外观没有异常.(4)耐潮湿:95~100%RH,40℃200Hr可以承受.1-6-4.镀金可能的材质18/11ABS最实用,并且有镀金grade(等级).之外Acryl,AS,PP,PS等按照原理上是可以用于plastic镀金,但是工业方面问题较多,一般都使用ABS1-6-5.设计时的注意事项(1)模具要设计为易分开的.使用分型剂则镀金困难(2)厚度要设计均匀,防止表面收缩往缩水的表面镀金,则很明显,影响外观.(3)不要形成Weldline(熔接线)(4)尽量设计电极形状(5)直角明显的尽量避免镀金均匀附着困难(6)Partingline(分型面),core(分截面)的分割线镀金时不要呈现.(7)尽量不要使用Insert(嵌入).镀金液被污染,cost则会变高.(8)角度比较锐利,则镀金时附着不均匀,尽量避免(0.3R以上)(9)平平的饿光泽面尽量不做,建议使用皮革纹一样的花纹处理가.光泽面容易出现多种问题,而且容易刮花,很显眼(10)其他-在角度上尽量有각R.-不必要的凹槽或者窄孔尽量避免.深的V型孔或窄孔镀金困难,价格也高-把锐利的角或部位作圆滑,有利于镀金附着.19/11-深而窄的孔或者凹处,做一个(镀金液流动的孔)孔,角度圆滑.-Rib(筋)要给1˚以上的tape