產品結構設計·塑膠產品結構設計細節要點【深度整理】

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? 塑膠產品結構設計要點

• 膠厚（膠位）：

塑膠產品的膠厚（整體外殼）通常在0.60-3.00左右，太厚容易縮水和產生汽泡，太薄難走滿膠，大型的產品膠厚取厚一點，小的產品取薄一點，一般產品取1.0-2.0為多。

而且膠位要儘可能的均勻，在不得已的情況下，局部地方可適當的厚一點或薄一點，但需過度不可突變，要以不縮水和能走滿膠為原則，一般塑料膠厚小於0.3時就很難走膠，但軟膠類和橡膠在0.2-0.3的膠厚時也能走滿膠， 有外觀面的地方膠厚不能低於0.6。

• 加強筋（骨位）：

塑膠產品大部分都有加強筋，因加強筋在不增加產品整體膠厚的情況下可以大大增加其整體強度，對大型和受力的產品尤其有用，同時還能防止產品變形。加強筋的厚度通常取整體膠厚的0.5-0.7倍，如大於0.7倍則容易縮水。

加強筋的高度較大時則要做0.5-1的斜度（因其出模阻力大），或者做單邊0.25的落差，高度較矮時可不做斜度，但是結構配合面則必須拔模。

• 脫模斜度：

塑料產品都要做脫模斜度，但高度較淺的（如一塊平板）和有特殊要求的除外（但當側壁較大而又沒出模斜度時需做行位）。出模斜度通常為0.5-8度，常取3度左右，具體要根據產品大小、高度、形狀而定，以能順利脫模和不影響使用功能為原則。

產品的前模斜度通常要比後模的斜度大0.5度為宜，以便產品開模事時能留在後模。通常枕位、插穿、碰穿等地方均需做斜度，其上下斷差（即大端尺寸與小端尺寸之差）單邊要大於0.1以上。

外觀面如果做噴油就需要做3度以上，如果是素材或曬紋，則要5-8度。

• 圓角（R角）：

塑膠產品除特殊要求指定要銳邊的地方外，在棱邊處通常都要做圓角，以便減小應力集中、利於塑膠的流動和容易脫模。外觀面最小R通常大於0.1，一般做0.2-0.3以上。

• 孔：

從利於模具加工方面的角度考慮，孔最好做成形狀規則簡單的圓孔，儘可能不要做成複雜的異型孔，孔徑不宜太小，一般壁厚2.0則開孔在0.6以上，孔深與孔徑比不宜太大，因細而長的模具型心容易斷、變形。孔與產品外邊緣的距離最好要大於1.5倍孔徑，孔與孔之間的距離最好要大於2倍的孔徑，以便產品有必要的強度。

與模具開模方向平行的孔在模具上通常上是用型心（可鑲、可延伸留）或碰穿、插穿成型，與模具開模方向不平行的孔通常要做行位或斜頂，在不影響產品使用和裝配的前提下，產品側壁的孔在可能的情況下也應盡量做成能用碰穿、插穿成型的孔。

孔內根據上圖方式拔模，PL分型處，後模小平台設計0.1以上，防止成型跑毛邊。

• 凸台（BOSS）：

凸台通常用於兩個塑膠產品的軸－孔形式的配合，或自攻螺絲的裝配。當BOSS不是很高而在模具上又是用司筒頂出時，其可不用做斜度。當BOSS很高時，通常在其外側加做十字肋（筋），該十字肋通常要做1-2度的斜度，BOSS看情況也要做斜度。當BOSS和柱子上下（或另一BOSS）配合時，其配合間隙通常取單邊0.05-0.10的裝配間隙，以便適合各BOSS加工時產生的位置誤差。

當BOSS用於自攻螺絲的裝配時，其內孔要比自攻螺絲的螺徑單邊小0.2-0.5，以便螺釘能鎖緊。如用M3.0的自攻螺絲裝配時，BOSS的內孔通常做Ф2.50-2.70。

• 嵌件：

把已經存在的金屬件或塑膠件放在模具內再次成型時，該已經存在的部件叫嵌件。當塑膠產品設計有嵌件時，要考慮嵌件在模具內必須能完全、準確、可靠的定位，還要考慮嵌件必須與成型部分連接牢固，當包膠太薄時則不容易牢固。還要考慮不能漏膠。

• 產品表面紋面：

塑料產品的表面可以是光滑面（模具表面省光）、火花紋（模具型腔用銅工放電加工形成）、各種圖案的蝕紋面（曬紋面）和雕刻面。當紋面的深度深、數量多時，其出模阻力大，要相應的加大脫模斜度。

• 文字：

塑料產品表面的文字可以是凸字也可以是凹字，凸字在模具上做相應的凹腔容易做到，凹字在模具上要做凸型心較困難。但是字體要做亮面，就必須做凹字，一般深度在0.2-0.5左右。

• 螺紋：

塑膠件上的螺紋通常精度都不很高，還需做專門的脫螺紋機構，對於精度要求不高的可把其結構簡化成可強行脫模的結構。

• 支撐面：

塑膠產品通常不用整個面做支撐面，而是單獨做凸台、凸點、筋做支撐。因塑膠產品很難做到整個較大的絕對平面，其容易變形翹曲。

• 塑膠產品的裝配形式：
• 超聲線接合裝配法，其特點是模具上容易做到，但裝配工序中需專門的超聲機器，成本增大，且不能拆卸。

超聲線的橫截面通常做成0.30寬0.3高的三角形，在長度方向以3-6MM的長度間斷2MM；

• 自攻螺絲裝配法, 其特點是模具上容易做到，但增加裝配工序，成本增大，拆卸麻煩；
• 卡鉤－扣位裝配法，其特點是模具加工較複雜，但裝配方便，且可反覆拆卸，多次使用。卡鉤的形式有多種，要避免卡鉤處局部膠位太厚，還要考慮卡鉤處模具做模方便。卡鉤要做到配合鬆緊合適，裝拆方便，其配合面為貼合，其它面適當留間隙。

• BOSS軸－孔形式的裝配法，其特點是模具加工方便，裝配容易，拆卸方便，但其缺點是裝配不是很牢固。

• 齒口：

兩個塑膠產品的配合接觸面處通常做齒口，齒口的深度通常在0.8-2.5左右，其側面留0.05-0.15左右的間隙，深度深時做斜度1-5度，常取1.5度，深度淺時可不作斜度。齒口的上下配合需要留0.2-0.5的間隙。

• 美觀線：

兩個塑膠產品的配合面處通常做美觀線，美觀線的寬度常取0.2-1.0，視產品的整體大小而定。

• 塑膠產品的表面處理方法：

常用的有噴塗、絲印、燙金、印刷、電鍍、雕刻、蝕紋、拋光、加顏色等。

• 常用到的金屬材料有：

不鏽鋼、純鋁，銅合金（黃銅、青銅、磷銅、紅銅）、彈簧鋼、彈簧、鋁合金、鋅合金，鈦合金，鎂合金。

• 金屬材料常用的防鏽方法：

電鍍、氧化，噴塗。

? 塑件設計材料

• 材料的選取

ABS：

高流動性，便宜，適用於對強度要求不太高的部件（不直接受衝擊，不承受可靠性測試中結構耐久性的部件），如內部支撐架（鍵板支架、LCD支架）等。還有就是普遍用在電鍍的部件上（如按鈕、側鍵、導航鍵、電鍍裝飾件等）。目前常用奇美PA-757、PA-777D等 。

PC+ABS：

流動性好，強度不錯，價格適中。適用於作高剛性、高衝擊韌性的製件，如框架、殼體等。常用材料代號：拜爾T85、T65。

PC：

高強度，價格貴，流動性不好。適用於對強度要求較高的外殼、按鍵、傳動機架、鏡片等。常用材料代號如：帝人L1250Y、PC2405、PC2605。

POM：

具有高的剛度和硬度、極佳的耐疲勞性和耐磨性、較小的蠕變性和吸水性、較好的尺寸穩定性和化學穩定性、良好的絕緣性等。常用於滑輪、傳動齒輪、蝸輪、蝸桿、傳動機構件等，常用材料代號如：M90-44。

PA：

堅韌、吸水、但當水份完全揮發後會變得脆弱。常用於齒輪、滑輪等。受衝擊力較大的關鍵齒輪，需添加填充物。

PMMA：

有極好的透光性，在光的加速老化240小時後仍可透過92%的太陽光，室外十年仍有89%，紫外線達78.5% 。機械強度較高，有一定的耐寒性、耐腐蝕，絕緣性能良好，尺寸穩定，易於成型，質較脆，常用於有一定強度要求的透明結構件，如鏡片、遙控窗、導光件等。

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