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一、3D與2D分析( d2 Z3 |+ M! k; v
1、3D結構的分析。
1 { \3 g% j; S# ?6 k7 |9 A4 z2、2D圖面公差、外觀、材質分析。
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二、開模方向和分型線
( m' A5 t7 X4 g4 ?- z/ G每個注塑產品在開始設計時首先要確定其開模方向和分型線,以保證盡可能減少抽芯滑塊機構和消除分型線對外觀的影響。9 t+ _5 w1 c! I% }: E
1、 開模方向確定后,產品的加強筋、卡扣、凸起等結構盡可能設計成與開模方向一致,以避免抽芯減少拼縫線,延長模具壽命。7 u6 n9 D; Y [, w
2、 開模方向確定后,可選擇適當的分型線,避免開模方向存在倒扣,以改善外觀及性能。4 \ V$ j n, u) i! @( Y
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; g: Z7 G" x; y) w r; v三 、拔模角度
$ a1 C: H" U+ B8 ]1 f1 V1 、適當的脫模斜度可避免產品拉毛(拉花)。光滑表面的脫模斜度應≥0.5度,細皮紋(砂面)表面大于2度,粗皮紋表面大于3度。
) C" k% [$ q) ^1 V5 X2 、適當的脫模斜度可避免產品頂傷,如頂白、頂變形、頂破。/ {' I7 i6 x% V5 s5 K/ Q
3、 深腔結構產品設計時外表面斜度盡量要求大于內表面斜度,以保證注塑時模具型芯不偏位,得到均勻的產品壁厚,并保證產品開口部位的材料強度。
( |0 H3 t. x! t2 Q4、在進行做拔模的時候,注意2D圖面公差尺寸的要求,拔模控制在公差范圍以內。9 C5 h, l- D) Z$ {1 ^
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四、 產品壁厚" [* H' v: x* ^' {
1 、各種塑料均有一定的壁厚范圍,一般0.5~4mm,當壁厚超過4mm時,將引起冷卻時間過長,產生縮印等問題,應考慮改變產品結構。
, P! _; q6 l- W, T& j, {$ q2 、壁厚不均會引起表面縮水。) ^: ?6 z `9 G! ~2 x
3 、壁厚不均會引起氣孔和熔接痕。3 s+ l8 }$ G8 \( i2 @# S
4、產品壁厚不均勻的情況下,結構上需要做分化,防止表面產品應力痕。* P# N8 t! b+ J, F3 V0 K' b3 g# e! l Q
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五、 加強筋8 r( d! ?8 c& T0 R! i6 [
1、 加強筋的合理應用,可增加產品剛性,減少變形。- M z' h* n$ M7 _3 W
2、 加強筋的厚度必須≤ (0.5~0.7)T產品壁厚,否則引起表面縮水。2 G9 j. t! d' s1 o6 P2 Y
3、 加強筋的單面斜度應大于0.5°,以避免頂傷。
- H& b" X; E, V% r4 ^& b9 S4、正常情況下,為了排氣,加強筋在做鑲件處理,如果加強筋高度在15MM以上的情況下,在鑲件上面加強位,如果能用磨床加工的情況下,可以不做脫模斜度,但模仁一側的斜度可以做大一點。
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六、圓角6 }5 f7 l( e; ]4 w! P- ?* l
1、 圓角太小可能引起產品應力集中,導致產品開裂。
) i/ G, V$ b0 n/ o2、圓角太小可能引起模具型腔應力集中,導致型腔開裂。
0 E4 a C, V4 A8 x; y3、 設置合理的圓角,還可以改善模具的加工工藝,如型腔可直接用R刀銑加工,而避免低效率的電加工。6 L/ G) b% Q+ }! Y2 F3 J
4 、不同的圓角可能會引起分型線的移動,應結合實際情況選擇不同的圓角或清角。0 o9 Z9 K t6 g, j. l: k. Y7 _
5、產品有裝配變形的卡扣位區域時,根部可以追加0.2~0.3MM的R角,防止在裝配過程中,卡扣斷裂。
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七、 孔7 x% _2 t5 g; ^$ z9 U
1 、孔的形狀應盡量簡單,一般取圓形。
$ J! E, |# P, P& [ }0 r2 、孔的軸向和開模方向一致,可以避免抽芯。% s+ o; N3 e7 H* t
3 、當孔的長徑比大于2時,應設置脫模斜度。此時孔的直徑應按小徑尺寸(最大實體尺寸)計算。
! M, j. k! C8 W3 Z- r r4 、盲孔的長徑比超過10MM,的情況上,控制有效的裝配與定位長度,其它的長度追加斜度來增加強度,而以盡量避免,進膠直接充填。
1 j3 N* @$ I9 P# h2 F2 }5 、孔與產品邊緣的距離一般大于孔徑尺寸,防止模具上存在尖鐵與薄鐵。
* z# P$ ^ W3 D- y/ R/ @3 H6、直徑大于10MM的通孔情況下,最好做排氣孔。3 X4 z, r# ~% Q
7、有孔的區域都會存在一個結合線,在條件允許的情況下,做鑲件,增加氣。# D1 y2 G( `) ]$ O; D- h" I9 k
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八、 注塑模的抽芯、滑塊機構及避免% e; V* C; c7 y- f0 O
1、 當塑件按開模方向不能順利脫模時,應設計抽芯滑塊機構。抽芯機構滑塊能成型復雜產品結構,但易引起產品拼縫線、縮水等缺陷,并增加模具成本縮短模具壽命。
: ?1 h# _; U( `5 D) M7 P$ t2、設計注塑產品時,如無特殊要求,盡量避免抽芯結構。如孔軸向和筋的方向改為開模方向,利用型腔型芯碰穿等方法。0 A, m% W6 \& x" j7 S% A
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九、 嵌件4 k* U' G6 P( V' w& I$ ^
1 、在注塑產品中鑲入嵌件可增加局部強度、硬度、尺寸精度和設置小螺紋孔(軸),滿足各種特殊需求。同時會增加產品成本。
6 y, n( g, F9 v( f- ?2 、嵌件一般為銅,也可以是其它金屬或塑料件。! f$ D' y6 J) y# N: c5 {
3 、嵌件在嵌入塑料中的部分應設計止轉和防拔出結構。1 [5 E/ r2 j1 I- Q0 F" z6 j3 ?
如:滾花、孔、折彎、壓扁、軸肩等。2 ^3 Z5 g6 Z; o; |
4 、嵌件周圍塑料應適當加厚,以防止塑件應力開裂。1 h) {6 x" o- H* Q, X
5 、設計嵌件時,應充分考慮其在模具中的定位方式(孔、銷、磁性)# H" N0 z0 R$ {
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. @: ^9 f% p; j) J& B十、 標識9 A) p- V6 N l2 y1 O% _! Z- n
1、產品標識一般設置在產品內表面較平坦處,并采用凸起形式,選擇法向與開模方向尺可能一致的面處設置標識,可以避免拉傷。7 ~0 h$ g. g8 P' p: l
2、年月章最好是獨立,方便每年更換。
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" J7 n- c( S( M1 D: ]; F十一、 注塑件精度7 q) x# X" l2 Q* Q
由于注塑時收縮率的不均勻性和不確定性,注塑件精度明顯低于金屬件,不能簡單地套用機械零件的尺寸公差應按標準選擇適當的公差要求.我國也于1993年發布了GB/T14486-93 《工程塑料模塑塑料件尺寸公差》,設計者可根據所用的塑料原料和制件使用要求,根據標準中的規定確定制件的尺寸公差。
/ `8 q+ _( F4 _; h* I n! c0 h同時要根據工廠綜合實力,同行的產品的設計精度來確定適合的設計公差精度。
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十二、 注塑件的變形
8 h( e! w& O; Z" `' q- |1、提高注塑產品結構的剛性,減少變形。. x' v& c( j" _" s; ]
2、盡量避免平板結構,合理設置翻邊,凹凸結構。
* G6 o/ c$ K6 b! g, ^3、設置合理的加強筋。* Y- \7 I2 C. B( c+ |9 Y1 F4 G
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) q% k- \9 Q" \' {十三、扣位
0 {* p8 h7 ?/ y( E% T; k7 F: N1、將扣位裝置設計成多個扣位同時共用,使整體的裝置不會因為個別扣位的損壞而不能運作,從而增加其使用壽命,再是多考濾加圓角,增加強度。- q# Z1 f B5 A/ H+ E0 o
2、是扣位相關尺寸的公差要求十分嚴謹,倒扣位置過多容易形成扣位損壞;相反,倒扣位置過少則裝配位置難於控制或組合部份出現過松的現象。解決辦法是要預留改模容易加膠的方式來實現。
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十四、 焊接(熱板焊、超聲波焊、振動焊)
# a- {) ]* d% y: y( j% |: I1、 采用焊接,可提高聯接強度。
; X# z' h! M2 C) H" B5 o2 、采用焊接,可簡化產品設計。4 ]- {+ @! z4 @( G3 ` b
3、外觀件超聲波焊接的情況下,防止上下面的段差,以及超聲波溢膠,設計時單邊做好預留0.25MM以上平面。
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十五、 合理考慮工藝和產品性能之間的矛盾
. b6 H* ~. e' P4 Z R1 `- D# ?, n1 設計注塑產品時必須綜合考慮產品外觀、性能和工藝之間的矛盾。有時犧牲部分工藝性,可得到很好的外觀或性能。
: K8 x' a- C' @, }4 L2 結構設計實在無法避免注塑缺陷時,盡可能讓缺陷發生在產品的隱蔽部位。& L! Q o$ G7 W* l
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十六、螺絲柱孔徑與自攻螺絲直徑的關系
/ H( ], J( w5 ?. a+ ~3 y自攻螺絲 螺絲柱孔徑* [8 N# C+ L/ o+ D
M2 1.7mm& D2 G6 p: C7 W; P, k; l- e
M2.3 2.0mm2 H# y1 j4 s4 p/ j3 o# b7 ?
M2.6 2.2mm
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十七、BOSS的設計原則:; V- Z7 k7 u, U2 O/ e3 \
1、 支柱盡量不要單獨使用,應盡量連接至外壁或與加強筋一同使用,目的是加強支柱的強度及使膠料流動更順暢。$ b; m3 y7 j( t# X9 [& f- s6 }
2、 支柱高度一般是不會超過支柱直徑的兩倍半。因過高的支柱會導致塑膠部件成型時困氣(長度太長的情況下,易變形,充填不滿、在裝配時易開裂)。- e( |: `3 }# g( u0 b- o
3、 支柱高度若超過支柱直徑的兩倍半,尤其是遠離外壁的支柱,加強支柱的強度的方法是使用加強筋8 R( a; p! }! v9 i1 O( B
4、 BOSS的形狀以圓形為主﹐其它形狀則加工不易
% h6 ~: f9 ^" m+ ~1 [% e5、 BOSS的位置不能太接近轉角或外側壁,應與產品外壁保持一段距離
, @! E( ~" I: I: I$ u) x6、BOSS周圍可用除去部分肉厚(即開火山口)來防收縮下陷, T2 |( r4 `. I) Q6 k
7、BOSS的撥模角度:外徑盡量控制在0.5~1°,內徑有效裝配面盡量為零度。
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