塑胶件结构设计手册精简版
1.0 选择材料的考虑因素
在设计工业产品时,选择合适的材料是非常重要的。材料的选择将影响产品的生产过程、装配、测试和最终的销售价格。因此,需要考虑多种因素,包括材料的特性、品质检定水平、市场销售情况和价格的厘定等。
1.1 不同材料的特性
不同的材料具有不同的特性,影响着产品的设计和生产。常见的塑料材料包括ABS、PP、PVC、POM、Nylon和Kraton等。
* ABS:坚硬、不易碎、可涂胶水,但损坏时可能有利边出现。多用于玩具外壳或不用受力的零件。
* PP:有弹性、韧度强、延伸性大,但不可涂胶水。多用于一些因要接受drop test(跌落测试)而拆件的地方。
* PVC:柔软、坚韧而有弹性。多用于玩具figure(人物),或一些需要避震或吸震的地方。
* POM:耐磨、坚硬但脆弱,损坏时容易有利边出现。多用于机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳等。
* Nylon:坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。多用于齿轮、滑轮等。
* Kraton:柔软,有弹性,韧度高,延伸性强。多用于摩打垫,吸收摩打震动,减低噪音。
2.0 壁厚
壁厚是塑料产品设计的重要考虑因素。壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其它零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以与选用的塑料材料而定。一般的热塑性塑料的壁厚设计应以4mm为限。
2.1 不同材料的常用壁厚
不同的材料具有不同的壁厚要求。常见的塑料材料的壁厚包括:
* ABS:一般最先选择的材料,壁厚通常为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm,视乎产品的大小和功能而定。
* PP:因为比较软,而且基于缩水的问题,所以不能太厚,一般为1, 1.2, 1.5mm。
* PVC:因为多用由于figure(外形)上和多是实心,所以限制不大。
* POM:一般为1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3mm 视乎产品大小而定。
* Nylon:因为缩水率比较高,所以平均料厚和筋骨的比例可比较少。
* Kraton:因为多数用作摩打垫或不外露件,所以限制不大。
3.0 加强筋
加强筋是在塑料部件上不可或缺的功能部份。加强筋有效地增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字铁般出现倒扣难于成型的形状问题,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑料产品尤其适用。
加强筋一般被放在塑料产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制于一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水与脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度。