塑胶产品结构设计的常见哪些问题？

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1．胶厚（胶位）

大型件的产品胶厚取厚一般取2.0-3.5，小型件的产品取0.8-1.2左右，具体尺寸以产品设计要求为准。壁厚设计要尽可能的均匀，在特殊情况下，局部地方可适当的厚一点或薄一点，但需渐变不可突变（渐变尺寸建议做到产品壁厚的5倍以上），成型注塑产品表面不得有应力痕。列表为产品推荐壁厚值：



2．加强筋（骨位）

塑胶产品大部分都有加强筋，因加强筋在不增加产品整体壁厚的情况下可以增加强度，对大型件和受力部件的产品尤其有用，同时还能防止产品变形。加强筋的厚度通常取整体壁厚的0.5-0.75倍（建议取0.6倍以下），如大于0.75倍产品容易缩水。加强筋的高度较大时则要做0.5-1的斜度（因其出模阻力大）具体见下图所示。



3．脱模斜度

塑料产品都要做脱模斜度，但高度较浅的（如一块平板）和有特殊要求的除外（但当侧壁较大而又没出模斜度时需做行位）。出模斜度通常为0.5-5度，常取2度左右，具体要根据产品大小、高度、形状而定，以能顺利脱模和不影响使用功能为原则。产品的前模斜度通常要比后模的斜度大0.5度为宜，以便产品开模时能留在后模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度，其上下断差（即大端尺寸与小端尺寸之差）单边要大于0.05以上（具体以产品要求为准，要求较高时通常在0.03MM以下）。下表为不同材料的拔模角度推荐值：



4．圆角（R角）

塑胶产品除特殊要求指定要锐边的地方外，在棱边处通常都要做圆角，以便减小应力集中、利于塑胶的流动和容易脱模。需要注意倒角后斜面壁厚尺寸要均匀。



5．孔

孔最好做成形状规则简单的圆孔，尽可能不要做成复杂的异型孔，孔径不宜太小，孔深与孔径比不宜太大，因细而长的模具型芯容易断、变形。

a. 孔与孔之间的距离，一般应取孔径的2倍以上。

b. 孔与塑件边缘之间的距离，一般应取孔径的3倍以上，如因塑件设计的限制或作为固定用孔，则可在孔的边缘用凸台来加强。

c. 侧孔的设计应避免有薄壁的断面，否则会产生尖角，有伤手和易缺料的现象。

d.目前孔径最小可以做到0.6，建议做到0.8以上，主要取决于产品的大小跟壁厚。





6．凸台（BOSS）

凸台通常用于两个塑胶产品的轴－孔形式的配合，或自攻螺丝的装配。当BOSS不是很高而在模具上又是用司筒顶出时，其可不用做斜度。当BOSS很高时，通常在其外侧加做十字肋（筋），该十字肋通常要做0.5-2度的斜度，BOSS看情况也要做斜度。当BOSS和柱子（或另一BOSS）配合时，其配合间隙通常取单边0.05-0.10的装配间隙，以便适合各BOSS加工时产生的位置误差。当BOSS用于自攻螺丝的装配时，其内孔要比自攻螺丝的螺径单边小0.15-0.25，以便螺钉能锁紧。如用M3.0的自攻螺丝装配时，BOSS的内孔通常做Ф2.60-2.80。



7．嵌件（模内注塑成型）

把已经存在的金属件或塑胶件放在模具内再次成型时，该已经存在的部件叫嵌件。当塑胶产品设计有嵌件时，要考虑嵌件在模具内必须能完全、准确、可靠的定位，还要考虑嵌件必须与成型部分连接牢固，当包胶太薄时则不容易牢固。还要考虑不能漏胶。



8．产品表面纹面

塑料产品的表面可以是光滑面（模具表面省光）、火花纹（模具型腔用铜工放电加工形成）、各种图案的蚀纹面（晒纹面）和雕刻面。当纹面的深度深、数量多时，其出模阻力大，要相应的加大脱模斜度。



9．文字

塑料产品表面的文字可以是凸字也可以是凹字，凸字在模具上做相应的凹腔容易做到，凹字在模具上要做凸型芯较困难，文字的尺寸一定要利于成型，不可有尖角。

10．螺纹

塑胶件上的螺纹通常精度都不很高，还需做专门的脱螺纹机构，对于精度要求不高的可把其结构简化成可强行脱模的结构。

11.支撑面

塑胶产品通常不用整个面做支撑面，而是单独做凸台、凸点、筋做支撑。因塑胶产品很难做到整个较大的绝对平面 ，其容易变形翘曲。

12．塑胶产品的装配形式

12.1.超声线接合装配法，其特点是模具上容易做到，但装配工序中需专门的超声机器，成本增大，且不能拆卸。超声线的横截面通常做成0.30宽0.3高的三角形，在长度方向以5-10MM的长度间距留一段2MM；



12.2.自攻螺丝装配法, 其特点是模具上容易做到，但增加装配工序，成本增大，拆卸麻烦；

12.3.卡钩－扣位装配法，其特点是模具加工较复杂，但装配方便，且可反复拆卸，多次使用。

卡钩的形式有多种，要避免卡钩处局部胶位太厚，还要考虑卡钩处模具做模方便。卡钩要做到配合松紧合适，装拆方便，其配合面为贴合，其他面适当留间隙。


12.4.BOSS轴－孔形式的装配法，其特点是模具加工方便，装配容易，拆卸方便，但其缺点是装配不是很牢固。



13．齿口

两个塑胶产品的配合接触面处通常做齿口，齿口的深度通常在0.8-2.5左右，其侧面留0.1左右的间隙，深度深时做斜度1-5度，常取2度，深度浅时可不作斜度。齿口的上下配合面通常为贴合（即0间隙）。



14．美观线

两个塑胶产品的配合面处通常做美观线，美观线的宽度常取0.2-1.0，视产品的整体大小而定。



15．塑胶产品的表面处理方法

常用的有喷油、丝印、烫金、印刷、电镀、雕刻、蚀纹、抛光、加颜色等。

16．常用到的金属材料

不锈钢、铜合金（黄铜、青铜、磷铜、红铜）、弹簧钢、弹簧、铝合金、锌合金。

17．金属材料常用的防锈方法

电镀、涂防锈油、喷防锈漆。

18.塑胶螺丝柱设计配合

螺丝柱的设计说小不小，说大不大。涉及到注塑工艺上面经常会碰见螺丝柱缩水，设计到组装工艺上还有螺丝柱打裂或者螺丝柱滑丝，还有难安装的问题.

18.1.螺丝柱的设计要明确产品的大小和结构的特点。比如大的产品可以用到4.2或者5.0的自攻螺丝，小的可以用到1.8的。还有产品的材料特性，PC材料的螺丝内径要设计的稍微大一些。

18.2.螺丝柱设计。

螺丝柱还是要设计下火山口，有总比没有好，万一不行还可以加胶，如果后期发现缩水，再来加火山口烧焊就麻烦了。螺丝柱最好设计标准化些，便于购买司筒针和司筒。但是如果是量很大的画，可以加上倒角，便于安装。如下图。



18.3.螺丝过孔的设计。螺丝过孔要比螺丝大，这个大家都知道，但是有很多人设计螺丝配合的时候，不设计定位的，螺丝柱也没有倒角，生产线打螺丝打偏或者不容易定位。建议设计一个圆形的定位筋。



如上图，C的间隙要稍微留大一些，0.2~0.3mm。避免美工缝隙增大。螺钉过孔最好做一个倒角，便于安装导入。C角的作用一般可以在安装过程中起到倒入的作用。

18.4.螺丝柱内外径的设计，网上有很多要求，我觉得这个数据可以参考，尊重一个原则，便于加胶就行，减胶是太麻烦了，不确定的最好一个改模空间。

材料	螺丝孔直径（D1）系数	螺丝柱外径(D2)系数
ABS	0.80	2.00
ASA	0.78	2.00
PA46	0.73	1.85
PA46 GF30	0.78	1.85
PA6	0.75	1.85
PA6GF30	0.80	2.00
PA66	0.75	1.85
PA66 GF30	0.82	2.00
PBT	0.75	1.85
PBT GF30	0.80	1.80
PC	0.85	2.50
PC GF30	0.85	2.20
PE-HD	0.75	1.80
PE-LD	0.75	1.80
PET	0.75	1.85
PET GF30	0.80	1.80
PMMA	0.85	2.00
POM	0.75	1.95
PP	0.70	2.00
PP TF20	0.72	2.00
PPO	0.85	2.50
PS	0.80	2.00
PVCU	0.80	2.00
SAN	0.77	2.00

注：螺丝孔公称直径×系数

比如ABS要设计一个ST3.0*8的螺钉，螺丝孔内径可以设计成3.0×0.8=2.4mm。螺丝柱外径可以设计成：2.0×3.0=6mm。这个只能作为参考，其实内径的可以作为参考，外径的就考虑螺丝柱的壁厚就行。我们一般3.0自攻螺丝柱外径只需要5.0~5.3mm即可，太大就容易缩水了。这样我们可以总结下就是5.2减去2.4再除以2就是螺丝柱的壁厚是1.4.壁厚太厚容易缩水，跟加强筋的设计有异曲同工之妙，不过螺丝柱要考虑强度，怕打裂。

18.5.螺丝柱的安规要求。

19.塑胶止口设计配合

止口还有反止口，止顾名思义就是限制的意思。在产品结构设计中，表现就是限位的作用。我的理解就是限制产品移动，就是是X轴和Y轴的限位，空间上的Z轴已经被螺丝卡扣之类的链接结构限位住了。所以我们要设计止口都凹凸结构，有的会加一些反止口，就是防止变形用的，根据产品特点来设计。



下面介绍一种常用的止口设计，当然还有不同的表现形式。这是第一种表现形式，后续介绍不同造型的止口表现形式。希望对大家特别是初入结构的同行有帮助吧。

19.1、下图是止口的设计：



A.理论上B间隙应该比A间隙大。因为B间隙过小会导致两者外观美工缝隙过大。

B.一般情况下，产品中小型的件都可以参考A：0.1mm；B：0.2 mm。大件可以适当增大，后期可以电火花处理。

19.2、反止口设计



反止口反插骨

A.反止口又称反插骨，就是防止变形而保证两者之间间隙的一种设计方法。

B.理解起来很简单，就是防止上面件往里面移动，也就是我们所说的限位。

C.反止口最好有一定的斜度和C角，方便装配和模具成型。

19.3、整体效果：



19.4.止口设计在结构设计中是比较常见的结构，但是也有很多讲究，不同产品不同设计。