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1、.WORD完美格式.塑胶件设计准那么壁厚(Wall Thick ness)根本设计守那么壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定.一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mr为限.从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料本钱,延长生产周期“冷却时间,增加生产本钱.从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴“气孔的可能性,大大削弱产品的刚性及强度.最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度, 但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总 是无可预防的.在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑. 太忽然的壁厚过渡转
2、变会导 致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和外表问题.对一般热塑性塑料来说,当收缩率(Shri nkage Factor) 低于0.01mm/m时,产品可容许厚度的改变达；但当 收缩率高于0.01mm/m时,产品壁厚的改变那么不应超过.对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致 操作时产品过热,形成废件.此外,纤维填充的热固性塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生. 不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂 (Epoxies)等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm 此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方. 这样使模腔内有
3、适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及预防模腔不能完全充填的现象.假设塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,那么应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力.平面准那么 在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常重要 的.厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比拟慢,并且在相接的地方表 面在浇口凝固后出现收缩痕.更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲 部份歪曲、颜色不同或不同透明度.假设厚胶的地方渐变成薄胶的是无可 预防的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下.以下图可供叁考.较大的圆角提供了这种缺点的转角准那么 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,以免冷
4、却时间不一致.冷却 时间长的地方就会有收缩现象,因而发生部件变形和挠曲.此外,锋利 的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中,尖角的位置亦常在电镀过 程后引起不希望的物料聚积.集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂.解决方法,不但减低应力集中的因素,且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易. 以下图可供叁考之用C)C |严、不好应力集中系数与圆弧/壁厚之关系转角位置的设计转角位的设计准那么亦适用于悬梁式扣位. 因这种扣紧方式是需要将悬梁臂弯曲嵌入, 转角位置的设计图说明如果转角弧位R太小时会引致其应力集中系数(Stress Concentration Factor)过大,因此,产品弯曲时容易
5、 折断,弧位F太大的话那么容易出现收缩纹和空洞.因此,圆弧位和壁厚是有一定的比例.一般介乎0.2至0.6之间,理想数值是在0.5左右.壁厚限制不同的塑胶物料有不同的流动性.胶位过厚的地方会有收缩现象,胶位过薄的地方塑料不易流过.以下是 些建议的胶料厚度可供叁考.热塑性塑料的胶厚设计叁考表熱塑性塑性mm (in ch es)平均 mm (iih ches)mm Raiches)Acetal POM0.4(0.015)1 6(0 062)3 20 125)ABS0.0(0.030)2 3(0 090)3 2(0 125)Acryli c PMNLA0.6(0.025)2.4(0.093)6 4(0
6、 250)Cel Ju l osic e CE0.6(0.025)1.9(0.075)4 8(0 187)FEP0.25(0.010)0.9(0.035)12 7(0.500)Nylon PA_0.4(0.015)1.6(0.062)3 2(0 125)P ol.y c arbcn ate PC0.1(0.040)2.4(0.093)9 5C0.375)P oly eth yl en e (IL. D.)LDPE0.5(0.020)16 0 062)6 4(U 250)Pethylene CH. D.)HD PE0.9(0.035)1 6(0 062)6.4(0.250)Ethyl ene v
7、myl 日匚 etate-EVA0.5(0.020)1 6(0 062)3 2(0 125)P oly propyl cn e PP0.6(0.025)2.0(0 08Q)7 6(0 30Q)Polysulfone PSTT1.0(0.040)2 5(0 100)9 5(0 375)Modified-PPO0.0(0.030)2 0(0 030)9 50 375)Poiy styren e - PS0.8(0.030i)1.6(0.062)6 4(0 250)SAW0.8(0.030)1 6(0 062)6 4(0.250)agpvc1.0(0.0401)2 4(0.093)9 5( 375)
8、P olyur eth an e - PIT0.6(0.025)12 7(0 500)3E：(1 500)热固性塑料的胶厚设计叁考熱圖性塑科最薄 mm (inches)平均 mm (inches)mm (inc lies)Al kyd-gl ass fi 11 ed1.0(0.040)3.2(0.125)12.7(0.500)Al kyd-m in er al fi ll e d1.0(0.040)4 8(0.137)9 5(0 375)Di allyl phthalate1,0(0.040)4 8(0.137)9.5(0.375)Epcsy/g) ass0.8(0 030)3 2(0,125
9、)25 4(1 Q00)Mel am i n e-c ell ul ose filled0.9(0 035)2 5(0.100)4 S(0 1B7)Urea-cellulose filled0.9(0.035)2 5(0, W0)4.8(0.137)Phenolic-general purpose1.3(0 050)3 2(0 125)254(1 000)Phenob c-flock filled1.3(0 050)3 2(0.125)25.4(1 000)Phenolic-glass filled0.3(0 050)2.4(0趣 3?19(0.750)Phenolic-fabric fill
10、ed16(0 062)4B(0.1S7)9.5(0 375)Phenolic-mi neral filled3.2(0.125)4 8(0.1ST)25.4(1.000)Silicone1.3(0 050)3 2(0.125)6.4(0.250)Polyester premis1.0(0.040)1 B(0 070)25.4(1.000)其实大部份厚胶的设计可从使用增强筋及改变横切面形状取缔之.除了可减省物料以致减省生产本钱外,取缔后的设计更可保存和原来设计相假设的刚性、强度及功用.以下图的金属齿轮如改成使用塑胶物料,更改后的 设计理应如图一般.此塑胶齿轮设计相对原来金属的设计不但减省材料,消
11、取因厚薄不均引致的内应力增加 及齿冠部份收缩引致整体齿轮变形的情况发生.Etsess.不同材料的设计要点ABSf烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物a) 壁厚 壁厚是产品设计最先被考虑,一般用于注塑成型的会在1.5mm(0.06in)至4.5mm(0.18in).壁厚比这范围小的用于塑料流程短和细小部件.典型的壁厚约在2.5mm(0.1in)左右.一般来说,部件愈大壁厚愈厚,这可增强部件强度和塑料充填.壁厚在 3.8mm(0.15in)至6.4mm(0.25in)范围是可使用结构性发泡.b) 圆角 建议的最小圆角半径是胶料厚度的25%最适当的半径胶料厚比例在60%稍微的增加半径就能明显 的减低应力.PC
12、聚碳酸酯a)壁厚壁厚大部份是由负载要求：内应力、几何形状、外型、塑料流量、可注塑性和经济性来决定.PC勺建议最大壁厚为9.5mm(0.375 in).假设要效果好,那么壁厚应不过3.1mm(0.125 in).在一些需要将壁厚增加使 强度增强时,肋骨和一些补强结构可提供相同结果.PC大部份应用的最小壁厚在0.75 mm(0.03 in)左右,再薄一些的地方是要取决于部件的几何和大小.短的塑料流程是可以到达0.3mm(0.012 in)壁厚.壁厚由厚的过渡到薄的地方是要尽量使其畅顺.所有情况塑料是从最厚的地方进入模腔内,以预防缩水和内应力.均一的壁厚是要很重要的.不管在平面转角位也是要到达这种要
13、求,可减少成型后的变型问题.LCP液晶聚合物a)壁厚由于液晶共聚物在高剪切情况下有高流动性,所以壁厚会比其它的塑料薄.最薄可达0.4mm 般厚 度在1.5mn左右.PS聚苯乙烯a)壁厚一般的设计胶料的厚度应不超过4mm太厚的话会导致延长了生产周期.因需要更长的冷却时间,且 塑料收缩时有中空的现象,并减低部件的物理性质.均一的壁厚在设计上是最理想的,但有需要将厚度转变时,就要将过渡区内的应力集中除去. 如收缩率在0.01以下那么壁厚的转变可有的变化. 假设收缩率在0.01以上 那么应只有的改变.内圆角建議便用b)圆角 在设计上直角是要预防.直角的地方有如一个节点,会引致应力集中使抗撞击强度降低.
14、圆角的半 径应为壁厚的25%i 75% 一般建议在50流右.PA聚酰胺(尼龙)a) 壁厚 尼龙的塑胶零件设计应采用结构所需要的最小厚度.这种厚度可使材料得到最经济的使用.壁厚尽 量能一致以消除成型后变型.假设壁厚由厚过渡至薄胶料那么需要采用渐次变薄的方式.b) 圆角 建议圆角R值最少0.5mm(0.02 in),此一圆角一般均可接受,在有可能的范围,尽量使用较大的 R值. 因应力集中因素数值由于R/T之比例由0.1增至0.6而减少了 50%,即由3减至1.5.而最正确的圆角是为R/T在0.6 之间.PSI聚砜a)壁厚常用于大型和长流距的壁厚最小要在 2.3mm(0.09in).细小的部件可以最
15、小要有0.8mm(0.03in)而流 距应不可超过76.2mm(3in)PBT聚对苯二酸丁二酯a) 壁厚 壁厚是产品本钱的一个因素.薄的壁厚要视乎每种塑料特性而定.设计之前宜先了解所使用塑料的 流动长度限制来决定壁厚.负载要求时常是决定壁厚的,而其它的如内应力,部件几何形状,不均一化和外 形等.典型的壁厚介乎在0.76mn至3.2mm(0.03至0.125in).壁厚要求均一,假设有厚薄胶料的地方,以比例3:1 的锥巴渐次由厚的地方过渡至薄的地方.b) 圆角 转角出现尖角所导致部件的破坏最常见的现象,增加圆角是增强塑胶部件结构的方法之一.假设将应 力减少5%(由3减至1.5)那么圆角与壁厚的比例由0.1增加至0.6.而0.6是建议的最理想表现.增强筋(Ribs)
