注塑产品的设计工艺
虽然塑料之产品设计非常复杂,但总有一些基本之原理
方法来减少一些成形上及产品功能上所发生的问题。以下所探讨的是在设计上所须注意的基本细节,俾能在未来更复杂的产品设
计上有所助益。
2-3-1壁厚(wallthickness
通常产品必须具均匀的壁厚,如果变化不可避免,则利用转换区的方法来防止突然的变化如图2-1,且浇口位于较厚处以防止充
填不满。>>>>
不均匀的壁厚会造成严重的翘曲及尺寸控制的问题。如果产品须要较高的强度,从成本的观点上来看,用肋(ribs比增加壁厚要好的多。但如果产品须要好的外观表面时,则因凹陷痕(sinkmarks会在表面上产生,故须避免之。若非得用肋不可时:则应尽量让凹陷痕出现在肋的另一面或较不显眼处。图2-2与2-3为使壁厚均匀的一些方法,图2-2乃利用肋及浮凸物(boss,图
2-3则为利用铸空法(cornig使设计更好。>>>>
>>>>总之,一般的原则就是能够利用最少的壁厚,完成最终产品所
须具备的功能。表2-2为一般热塑
性树脂制品之厚度表,表2-3则为热固性塑料制品之厚度表。
>>>>>>>>切莫将产品设计成具尖锐的边角,因为其刻痕(notch状会造成应力集中,以致减少了产品之抗冲击力。为了保证设计在安全的
应力范围内,我们须计算每个边角的应力集中因子。如图2-4为悬桁(cantilever的情形下,应力集中因子对半径/壁厚之图。>>>>
为了增加边
角的强度及增进充模的能力,半径必须在壁厚的25%到75%之间,通常为50%,如图2-5所示。>>>>
2-3-3倾斜角(draft
angle0
为了使产品能够轻易的从模具内顶出,外壁必须设计成具倾斜的斜角,如图2-6所示。通常每一英吋,0.5度的倾斜角是达成有效结果所能容许之最小值。一般而言每一英吋1度是标准的做
法。>>>>
如果产品的深度须要增
加,通常每增加0.001英吋之深度,须要增加1度额外之倾斜角。2-3-4肋及角板(gussets
肋及角板能够有效的增加产品之刚性与强度。适当的利用肋与角板不仅能够节省材料,减轻重量及减短成形周期,更能消除如厚横切面所造成的成形问题。设计肋及角板时,我们有一些基本之
>>>>>>>>原则必须遵守,如
与壁厚比较,如果肋或角板太
厚的话,则可预期的会产生凹陷痕,包气、翘曲、缝合线(造成内应力)及较长的成形周期。
肋之形状最好设计成如图2-2所示,乃因用窄形之肋骨以代替大
而厚之肋骨,可减少塑料之消耗。并且肋及角板必须被置于能够方便流动的位置,如此才能够帮助产品的充填犹如内流道之作用。否则,常会造成最后产品有烧焦之痕迹及包气等问题。※注:角板乃是用作于边缘的支架,以提高强度。2-3-5浮凸物(bosses
浮凸物之目的是用来连接组合螺丝钉、导销、栓或迫紧(force-fits等作用。设计浮凸物的最重要原则为避免其无支撑物,并尽量让其与外壁或肋相连如图2-9所示:一般而言,肋外
径须为圆孔直径的2至2.5倍,以保证有足够之强度。>>>>
如果肋本身即与外壁间隔相当远,则最好加上角板如图2-10所示。
>>>>图2-11及图2-12为肋
靠近外壁及远离外壁时,浮凸物之设计:>>>>
>>>>图2-13为浮凸物设计之范例: