文档介绍：塑料产品设计
PRESENTED TO
XXX Company
PREPARED BY
DuPont Engineering Polymers
For Injection Molding
制品设计要求
功能要求
制造要求
塑料产品设计
PRESENTED TO
XXX Company
PREPARED BY
DuPont Engineering Polymers
For Injection Molding
制品设计要求
功能要求
制造要求
功能要求
首先: 性能
结构
装配
外观
其次: 成本
产品制造要求
流动 / 充模
冷却
顶出
操作
塑料制品设计人员的首要原则
保持均匀一致的壁厚
结晶型塑料在厚壁处具有更大收缩
Thick
Thin
Shrinkage
壁厚不均匀可能引起的后果
内应力
翘曲
缩孔
空洞
尺寸偏差大
壁厚不均匀可能引起的后果
去除壁厚不一致的部分
改良后的设计
壁厚的不一致不可避免时 采用逐步过渡
尖角
不良设计
3t
可以接受的设计,
但有可能仍有问题
t
最好是采用相同壁厚
的设计
尽量避免不一致的壁厚
不好
不好
不好
好
好
A = B
好
A
B
A
B
塑料制品设计的第二个原则 避免尖角
圆角半径对应力集中系数的影响
5
4
3
2
1
P = 所施加的荷载
R = 圆角半径
T = 厚度
Stress Concentration Factor (K)
R / T
R
P
T
0
Poor Design
Improved Design
Poor Design
Improved Design
外角
内角
容易引起高应力集中,, 充模流向乱, 翘曲可能性大
Provide relief radius
Relief creates flat bottom
Parts must
fit snugly
尖角
肋与加强筋
理想的肋结构
Radius 1/2t
3t
max.
1/2 t - 2/3 t
t
1/4° Draft
肋的设计对制品重量和强度的影响
% Inc Weight
–––––
+ 100%
+ %
+ %
+ %
+ %
% Inc Stiffness
–––––
+ 700%
+ 42%
+ 146%
+ 641%
+ 1647%
% Stiffness % Weight
–––––
% Inc Stress
–––––
- 300%
+ 26%
+ %
- 68%
- 196%
Rib Height Wall Thickness
–––––
–––––
1/2
1/1
2/1
3/1
肋尺寸
–––––
–––––
1/4"Wx1/8"H
1/4"Wx1/4"H
1/4"Wx1/2"H
1/4"Wx3/4"H
形状设计
T=1/4"
T=1/2"
T=1/4"
B=2"
肋的使用可以大大提高产品刚性
Stiffening Ribs A
Edge Stiffener B
Corner Stiffening C
Lip Design for Rigidity
1
2
3
4
5
肋
好处 坏处
更大的或 翘曲 相当的刚性
节约材料 缩孔
成型周期短 脱模可能有问题
有可能改善 更多的熔接痕 充模流动性
翘 曲
翘曲
不一致的壁厚
各向异性的收缩行为
成型加工条件
模具设计
应力集中
缩痕
翘曲
合理的设计
均匀壁厚或逐步过渡
不良设计
均匀一致的壁厚
壁厚不一致
尾部向内翘曲
熔体充模流
动方向
浇口
混乱的流向使玻纤在
转角处不规则排布
差
好
各向异性的收缩行为
由于转角处的流向差异产生的翘曲现象
各向异性的收缩行为
非增强
玻纤增强改性
矿物增强改性
Flow
流动方向
横向
Transverse
浇口
浇口
Gate
聚合物取向
玻纤取向
Mineral
Reinforcement
Orientation
模具收缩
成型后收缩
Flow
Transverse
各向异性的取向行为
20,000
18,000
16,000
14,000
12,000
10,000
8000
6000
4000
2000
0
Compression
Tension
Delrin