机构

塑胶产品部件设计准则之壁厚 (Wall Thickness)

字号+ 作者/录入:3d3d 来源:工业设计.中国 2008-10-29 [在线反馈] 我要评论

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4mm为限。从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期”冷却时间〔,增加生产成本。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。

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在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,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。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,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。下图可供叁考。Skw大湾区工业设计网

转角准则Skw大湾区工业设计网

壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,以免冷却时间不一致。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,尖锐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。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,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。下图可供叁考之用。Skw大湾区工业设计网
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转角位置的设计Skw大湾区工业设计网

转角位的设计准则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,产品弯曲时容易折断,弧位R太大的话则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。Skw大湾区工业设计网

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应力集中系数与圆弧/壁厚之关系Skw大湾区工业设计网

壁厚限制Skw大湾区工业设计网

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。以下是一些建议的胶料厚度可供叁考。Skw大湾区工业设计网

热塑性塑料的胶厚设计叁考表Skw大湾区工业设计网

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