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塑胶产品部件设计准则之洞孔 (Hole)

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

在塑胶件上开孔使其和其它部件相接合或增加产品功能上的组合是常用的手法,洞孔的大小及位置应尽量不会对产品的强度构成影响或增加生产的复杂性,以下是在设计洞孔时须要考虑的几个因素。

洞孔 (Hole)tzm大湾区工业设计网

在塑胶件上开孔使其和其它部件相接合或增加产品功能上的组合是常用的手法,洞孔的大小及位置应尽量不会对产品的强度构成影响或增加生产的复杂性,以下是在设计洞孔时须要考虑的几个因素。tzm大湾区工业设计网

相连洞孔的距离或洞孔与相邻产品直边之间的距离不可少于洞孔的直径,如孔离边位或内壁边之要点图。与此同时,洞孔的壁厚理应尽量大,否则穿孔位置容易产生断裂的情况。要是洞孔内附有螺纹,设计上的要求即变得复杂,因为螺纹的位置容易形成应力集中的地方。从经验所得,要使螺孔边缘的应力集中系数减低至一安全的水平,螺孔边缘与产品边缘的距离必须大于螺孔直径的三倍。tzm大湾区工业设计网

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穿孔的类别tzm大湾区工业设计网

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孔离边位或内壁边之要点tzm大湾区工业设计网

穿孔tzm大湾区工业设计网

从装配的角度来看,穿孔的应用远较盲孔为多,而且较盲孔容易生产。从模具设计的角度来看,穿孔的设计在结构上亦较为优胜,因为用来穿孔成型的边钉的两端均可受到支撑。穿孔的做法可以是靠单一边钉两端同时固定在模具上、或两枝边钉相接而各有一端固定在模具上。一般来说,第一种方法被认为是较好的;应用第二种方法时,两条边钉的直径应稍有不同以避免因为两条边钉轴心稍有偏差而引致产品出现倒扣的情况,而且相接的两个端面必须磨平。tzm大湾区工业设计网

盲孔tzm大湾区工业设计网

盲孔是靠模具上的哥针形成,而哥针的设计只能单边支撑在模具上,因此很容易被溶融的塑料使其弯曲变形,形成盲孔出现椭圆的形状,所以哥针的长度不能过长。一般来说,盲孔的深度只限于直径的两倍。要是盲孔的直径只有或于1.5mm,盲孔的深度更不应大于直径的尺寸。tzm大湾区工业设计网

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盲孔的设计要点tzm大湾区工业设计网

钻孔tzm大湾区工业设计网

大部份情况下,额外的钻孔工序应尽量被免,应尽量考虑设计孔穴可单从模具一次成型,减低生产成本。但当需要成型的孔穴是长而窄时”即孔穴的长度比深度为大〔,因更换折断或弯曲的哥针构成的额外成本可能较辅助的后钻孔工序为高,此时,应考虑加上后钻孔工序。钻孔工序应配合使用钻孔夹具加快生产及提高品质,亦可减少因断钻咀或经常番磨钻咀的额外成本及时间;另一做法是在塑胶成品上加上细而浅的定位孔以代替使用钻孔夹具。tzm大湾区工业设计网

侧孔tzm大湾区工业设计网

侧孔往往增加模具设计上的困难,特别是当侧孔的方向与开模的方向成一直角时,因为侧孔容易形成塑胶产品上的倒扣部份。一般的方法是使用角针”Angle Pin〔及活动侧模”Split Mould〔,或使用油压抽哥。留意哥针在胶料填充时会否受压变形或折断,此情况常见于长而直径小的哥针上。因模具的结构较为复杂,模具的制造成本比教高,此外,生产时间亦因模具必须抽走哥针才可脱模而相应增加。tzm大湾区工业设计网

其他设计考虑tzm大湾区工业设计网

有关孔穴在产品设计上的考虑,尚有下列各点:tzm大湾区工业设计网

1. 多级”多个不同直径但相连的孔〔的孔可容许的深度比单一直径的孔长;此外,将模具件部份孔位偷空,亦可将孔的深度缩短,下图说明这两种方法的应用。tzm大湾区工业设计网

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多级孔或将穿孔偷空的应用方法tzm大湾区工业设计网

2. 侧孔若使用角针、活动侧模或油压抽哥必会使模具的结构复杂及增加成本,此问题可从增加侧孔壁位的角度,或以两级的孔取代原来的侧孔得以消除侧孔引致的倒扣,消除侧孔倒扣的方法图说明这两种方法的应用。tzm大湾区工业设计网

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消除侧孔倒扣的方法tzm大湾区工业设计网

3. 洞孔的边缘应预留最少0.4mm的直身位,设计一个完整的倒角或圆角于孔边在经济上或实践上都是不设实际的,可叁考洞孔边缘的设计图tzm大湾区工业设计网

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洞孔边缘的设计tzm大湾区工业设计网

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