塑胶件设计

塑胶件设计一般步骤

塑料件是在工业造型的基础上进行的结构设计，首先看有无相似的产品借鉴，再对产品及零件进行详尽的功能分解，确定零件的折分、壁厚、脱模斜度、零件间的过渡处理、连接处理、零件的强度处理等主要工艺问题。

1） 相似借鉴

在设计前，首先应查找公司和同行类似的产品，原有的产品发生过那些问题，有那些不足，参考现有的成熟结构，避免有问题的结构形式。

2） 确定零件折分、零件间的过渡、连接、间隙处理

从造型图和效果图理解造型风格，配合产品的功能分解，确定零件折分的数目（不同的表面状态要么分为不同的零件，要么在不同的表面之间须有过度处理），确定零件表面间的过度处理，决定零件之间的连接方式，零件之间的配合间隙。

3） 零件强度与连接强度的确定

根据产品大小，确定零件主体壁厚。零件本身的强度，由壁厚塑料件、结构形式（平板形状的的塑料件强度最差）、加强筋与加强骨共同决定。在决定零件的单个强度的同时，须确定零件之间的连接强度，改变连接强度的方法有，加螺钉柱，加止口，加扣位，加上下顶住的加强骨。

4） 脱模斜度的确定

脱模斜度要根据材料（PP ，PE 硅胶，橡胶能强行脱模）、表面状态（饰纹的斜度要比光面的大，蚀纹面的斜度尽可能比样板要求的大0.5度，保证蚀纹表面不被损伤，提高产品的良品率）、透明与否决定零件应有的脱模斜度（透明的斜度要大）等因素综合确定。

公司不同的产品系列推荐的材料种类。

表6-1 不同塑料零件的推荐材料

序号 零件分类 推荐材料 标记示例 注意问题

1 扳手类 阻燃级ABS 阻燃级

ABS 加色一定要抽粒，真空镀，电镀性能不好

2 小面板类 阻燃级ABS HF-606 加色一定要抽粒，真空镀，电镀性能不好 3 导轨类 PA66+玻纤 PA66-RG25 零件看起来表面粗糙，颜色难以调配，此种材料脆，韧性不好，结构件上的扣位等小结构易断，在结构设计上要加圆角，增强强度

4 灯镜，导光柱类 PMMA ，PC PMMA560F 透明PC 韧性好，不易脆裂，价格高，透光性差些。PMMA 易脆，透光性较好，价格低些。PC 和PMMA 的流动性不好，设计要充分考虑

5 镜片，透明窗 透明PC 陶氏302-05

6 防尘网 丝织防尘网 PPK15X13H/B 珠海金海三喜公司 使用环境温度太高要考虑改换材料。

阻燃级ABS 阻燃级ABS

7 双色注塑标牌 抗电镀，耐候材料 PC 双料注塑工艺较复杂。

电镀材料 ABS PA-757

塑胶件的表面处理

表6-2 塑料表面处理的选择

序号 种类 工艺实质 表面效果 注意事项

1 塑胶原生光面 模具型腔表面抛光 塑胶表面光滑，光亮。 模具表面尺寸精度越高，表面光洁度越高，零件的光泽越均匀。

2 塑胶原生纹面 对模具表面抛光的基础上再饰纹 塑胶表面呈现微小的纹理，同时表面有不同的光泽状态。 蚀纹板分为光纹，半光纹，亚光纹；

粗纹一般不与喷油联用；

蚀纹板越细越不耐刮花；

亚光纹易刮花。

3 塑胶表面喷油 对塑胶表面进行喷涂处理 能得到不同的颜色，不同的光泽状态，不同的手感，不同的耐磨程度的表面。 喷漆有亮光效果和亚光效果，喷漆能明显提高塑料件表面的外观档次，但是，成本也随之增加很多。

4 塑胶表面丝印，移印 对塑胶零件表面局部印刷 能印字、图案，能有不同的颜色状态。 其效果主要取决于油墨及颜色；

5 塑胶表面真空镀 真空镀 能有不同的颜色，不同的光泽状态，能制作半透的灯镜或灯板。 光泽性取决于塑胶的原生状态；

颜色取决于真空镀本身；

真空镀的产品不耐磨，一般要在真空镀后喷UV 提高耐磨性。

6 塑胶表面电镀 塑胶电镀 能有不同的颜色，不同的光泽，但不能制作半透的 。 光泽性取决于塑胶的原生状态；

颜色取决于电镀本身；

电镀产品本身耐磨性好；

有些塑胶原料不能电镀

7 塑胶表面IMD 工艺可理解为在塑胶的表面覆盖一层可印刷的薄膜。 薄膜本身耐磨，

基本上印刷能达到的效果，这种方法在塑胶表面都能达到。 薄膜一般覆盖在表面

可以覆盖白膜，在薄膜上或工件后面丝印，移印在喷UV 漆。

此种方法对锐角，对凸凹有工艺设计要求。

8 塑胶表面IML 薄膜层比较厚，可理解为单独的零件， 可叠加在塑胶的表面或里面。 薄膜本身耐磨

利用薄膜的厚度多层叠加能达到立体效果。 薄膜一般覆盖在表面。 此种方法对锐角，对凸凹有工艺设计要求。

塑胶件的工艺技术要求.

塑胶件零件的壁厚选择

表6-3 塑胶件零件的壁厚选择

塑胶种类 最小壁厚 小型件壁厚 中型件壁厚 大型件壁厚

ABS 0.75 1.25 1.6 3.2～5.4

防火ABS 0.75 1.25 1.6 3.2～5.4

PA66+玻纤 0.45 0.75 1.6 2.4～3.2

PMMA 0.8 1.5 2.2 4～6.5

透明PC 0.95 1.8 2.3 3～4.5

塑胶件，对壁厚均匀性有要求，壁厚不均匀工件将有缩水痕迹，要求加强筋与主体壁厚的比值最好为0.4以下，最大比值不超过0.6.

塑胶零件的脱模斜度

在立体图的构建中，凡影响外观，影响装配的地方需要画出斜度，加强筋一般不画斜度。

塑胶零件的脱模斜度由材料，表面饰纹状态，零件透明与否决定。硬质塑料比软质塑料的脱模斜度大，零件越高，孔越深，斜度越小。

表6-4 脱模斜度的选择

序号 影响脱模斜度的主要方面

1 塑胶材料的影响 PE ，PP 可强制脱模，强制脱模量一般不超过型芯的最大截面积5%。

2 饰纹的影响 一般情况下，脱模角比蚀纹板许可得大0.5度

3 工件透明预防的影响 透明的工件一般取3度

4 一般情况取值 一般情况下取0.5～1.5度

表6-5 不同材料的推荐脱模斜度

塑胶种类 型腔斜度 型芯斜度

ABS 40”～1.2度 35”～1度

防火ABS 40”～1.2度 35”～1度

PA66+玻纤 25”～45” 20”～40”

PMMA 35”～1度30” 30”～1度

透明PC 35”～1度 30”～50”

塑胶零件的尺寸精度

塑胶零件一般精度不高，

在实际使用中，我们主要检验装配尺寸，在平面图上主要标注总体尺寸，装配尺寸，及其它需要控制的尺寸。

我们在实际中主要考虑尺寸的一致性，如上下盖的边需对齐，

表6-6 不同精度在不同尺寸范围的数值

序号 基本尺寸(mm) 精度等级

1 2 3 4 5 6 7 8

公差数值（mm ）

1

2 >3～6 0.04 0.07 0.10 0.16 0.24 0.40 0.50 0.64

3 >6～10 0.05 0.08 0.11 0.18 0.26 0.44 0.54 0.70

4 >10～14 0.05 0.09 0.12 0.20 0.30 0.48 0.60 0.76

5 >14～18 0.06 0.10 0.13 0.22 0.34 0.54 0.66 0.84

6 >18～24 0.06 0.11 0.15 0.24 0.38 0.60 0.74 0.94

7 >24～30 0.07 0.12 0.16 0.26 0.42 0.66 0.82 1.04

8 >30～40 0.08 0.14 0.18 0.30 0.46 0.74 0.92 1.18

9 >40～50 0.09 0.16 0.22 0.34 0.54 0.86 1.06 1.36

10 >50～65 0.11 0.18 0.26 0.40 0.62 0.98 1.22 1.58

11 >65～80 0.13 0.20 0.30 0.46 0.72 1.14 1.44 1.84

12 >80～100 0.15 0.22 0.34 0.54 0.84 1.34 1.66 2.10

13 >100～120 0.17 0.26 0.38 0.62 0.96 1.54 1.94 2.40

14 >120～140 0.19 0.30 0.44 0.70 1.08 1.76 2.20 2.80

15 >140～160 0.22 0.34 0.50 0.78 1.22 1.98 2.40 3.10

16 >160～180 0.38 0.55 0.86 1.36 2.20 2.70 3.50

17 >180～200 0.42 0.60 0.96 1.50 2.40 3.00 3.80

18 >200～225 0.46 0.66 1.06 1.66 2.60 3.30 4.20

19 >225～250 0.50 0.72 1.16 1.82 2.90 3.60 4.60

20 >250～280 0.56 0.80 1.28 2.00 3.20 4.00 5.10

21 >280～315 0.62 0.88 1.40 2.20 3.50 4.40 5.60

22 >315～355 0.68 0.98 1.56 2.40 3.90 4.90 6.30

23 >355～400 0.76 1.10 1.74 2.70 4.40 5.50 7.00

24 >400～450 0.85 1.22 1.94 3.00 4.90 6.10 7.80

25 >450～500 0.94 1.34 2.20 3.40 5.40 6.70 8.60

表6-7 不同材料所使用的经济精度

塑胶种类 建议采用的精度等级

高精度 一般精度 低精度 未注公差

ABS 2 3 4 5

防火ABS 2 3 4 5

PA66+玻纤 3 4 5 6

PMMA 2 3 4 5

透明PC 2 3 4 5

PC+ABS 2 3 4 5

塑胶的表面粗糙度.

1）蚀纹表面不能标注的粗糙度。在塑胶表面光洁度特别高的地方，将此范围圈出标注表面状态为镜面。

2）塑胶零件的表面一般平滑，光亮，表面粗糙度一般为Ra2.5～0.2um..

3）塑胶的表面粗糙度，主要取决于模具型腔表面的粗糙度，模具表面的粗糙度要求比塑胶零件的表面粗糙度高一到二级。用超声波、电解抛光模具表面能达到Ra0.05。

圆角

注塑圆角值由相邻的壁厚决定，一般取壁厚的0.5～1.5倍，但不小于0.5mm 。

分型面的位置要郑重选择圆角，在分型面有圆角，圆角部分需出在模具另外一边，制作有一定难度，在圆角处有细微的痕迹线。但需要防割手时需要圆角。

加强筋的问题

注塑工艺与铸造工艺类似，壁厚的不均匀性将产生缩水缺陷，一般筋的壁厚为主体厚的0.4倍，最大不超过0.6倍。筋之间的间距大于4t ，筋的高度低于3t ，如图6-1。在提高零件强度的方法中，一般加筋，不增加壁厚，如图6-1所示。

螺钉柱子的筋取至少低于柱子端面1.0mm ，筋至少需要低于零件表面，或分型面1.0mm 。

多条筋相交，要注意相交带来的壁厚不均匀性问题。

图6-1 塑料件加强筋设计

支承面

塑胶易变形，在定位上应当归为毛胚的定位一类，在定位面积上要小，如平面的支承，应当改为小凸点，凸环。

斜顶与行位问题

斜顶与行位，在分模方向，垂直于分模方向均有运动。斜顶与行位在垂直于分模的方向不能有胶位阻挡运动，要有足够的运动空间，如下图6-2

图6-2 斜顶与行位问题

塑胶的极限工艺问题的处理方法

1）壁厚的特殊处理方法

特别大的工件，如玩具汽车外壳，采用多点进胶的方法，能将壁厚取的相对薄些。

柱子的局部胶位厚，用如下图6-3的方法处理。

图6-3 壁厚的特殊处理

2）小斜度与垂直面的处理。

模具表面尺寸精度高，表面光洁度高，脱模阻力小，脱模斜度能取小。为达到此目的将工件小斜度的地方单独镶，镶件用线割，用磨的方法加工，如图6-4。

如图6-4 小斜度与垂直面的处理

要保证侧壁垂直的情况需要走行位或斜顶，走行位时有接口线，为避免接口明显，一般将接线放在圆角与大面的交接处，如图6-5。

图6-5 小斜度与垂直面的处理

塑胶零件常须解决的问题

1）过渡处理问题：

塑胶零件的精度一般不高，在相邻零件之间，同一零件的不同表面之间须有过渡处理。

同一零件的不同表面之间一般用小槽过渡，不同零件之间可用小槽，高低错面处理，如图6-6所示。

图6-6 表面过度处理

2）塑胶零件的间隙取值：

零件间直接装配，相互间无运动一般取0.1mm ；

止口一般取0.15mm ；

零件间不需接触的最小间隙为0.3mm ，一般取0.5mm 。

3）塑胶零件止口的常见形式及间隙取法如图6-7所示。

图6-7 塑胶零件止口的常见形式及间隙取法

自攻螺钉对应的塑料件孔径

自攻螺钉对应的塑料件孔径

自攻螺钉规格 ST2.9 ST3.5 ST4.2 ST4.8 ST5.5 ST6.3

塑料件孔径 2.3 2.8 3.6 4.1 4.8 5.8

塑胶件正在进入的领域

1． 用塑胶机箱盖替代钣金机箱盖；

2． 用双色注塑的标牌代替电铸标牌；

3． 公司正在用防静电的塑胶小面板代替金属防静电小面板；

4． 公司正在用塑胶屏蔽面板代替金属屏蔽小面板；