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1、产品结构设计准则-支柱 ( Boss ) 基本设计守则 支柱突出胶壁厚是用以装配产品、隔开物件及支撑承托其他件之 用。空心的支柱可以用来嵌入件、收紧丝等。这些应用均要有足够强支 持压而致於破。 支柱尽要单独使用，应尽连接至外壁或与加强筋一同使用，目的 是加强支柱的强及使胶动顺畅。此外，因过高的支柱会导致塑胶部 件成型时困气，所以支柱高一般是会超过支柱直径的两倍半。加强支柱 的强的方法尤其是远离外壁的支柱，除可使用加强筋外，三角加强 块Gusset plate 的使用亦十分常见。 一个品质好的丝/支柱设计组合是取决於丝的机械特性及支柱孔的 设计，一般塑胶产品的厚尺寸是足以承受大部份紧固件产生的应

2、。固 此，从装配的考虑来看，局部增加胶厚是有需要的。但是，这会引致 的影响，如形成缩水痕、空穴、或增加内应。因此，支柱的导入孔及穿 孔避空孔的位置应与产品外壁保持一段距离 。 支柱可远离外壁独而处或 使用加强筋连接外壁 ， 後者但增加支柱的强以支撑大的扭及弯曲的 外，有助胶填充及减少因困气而出现烧焦的情况。同样由，远离外 壁的支柱亦应辅以三角加强块 ， 三角加强块对改善薄壁支柱的胶动特别 适用。 收缩痕的大小取决於胶的收缩、成型工序的叁数控制、模具设计及 产品设计。使用过短的哥针、增加底部弧尺寸、加厚的支柱壁或外壁尺寸 均於收缩痕的减少；幸地，支柱的强及抵受外的能却随着增加 底部弧尺寸或壁厚尺

3、寸而增加。因此，支柱的设计须要从这两方面取得平 衡。 1) 支柱位置 2) 支柱设计 同材的设计要点 ABS 一般来说，支柱的外径是内径的两倍已足够。有时这种方式结果支柱壁 厚等於或超过胶厚而增加物重和在表面产生缩水纹及高成型应 。严格的来说支柱的厚应为胶厚的 50-70%。 如因此种设计方式而 支柱能提供足够强，但已改善表面缩水。斜骨是可以加强支柱的强 ，可由最小的尺寸伸延至支柱高的 90%。柱位置接近边壁，则可用一条 骨将边壁和柱相互连接来支持支柱。 PBT 支柱通常用於机构上装配，如收丝、紧压配合、导入装配等多数情形， 支柱外径是内孔径的两倍就足够强壮。支柱设计有如骨设计的观。太厚 的面

4、会产生部件外缩水和内部真空 。 支柱的位置在边壁旁时可用骨相 连，则内孔径的尺寸可增至最大。 PC 支柱是大部份用来作装配产品用 ， 有时用作支撑其它物件或隔开物体之 用。甚至一些很细小的支柱最终会热溶後作内部件固定用。一些放於边位 的支柱是需耍一些骨作为互相依附，以增加支柱强。 PS 支柱通常用於打入件，收丝，导向针，攻牙或作紧迫配合。可能情形 之下避免独一支支柱而无任何支撑。应加一些骨以加强其强。支柱 离边壁远应以骨将柱和边相连在一起。 PSU 支柱是用作连接两件部件的。其外径应是内孔径的两倍，高应超过 外径的两倍。 产品结构设计准则产品结构设计准则-孔孔 (Hole) 发表人： 中国手机

5、研发网 发布日期：2005-1-27 转自：手机研发论坛 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，孔的大小及位 置应尽会对产品的强构成影响或增加生产的复杂性，以下是在设计孔时须要考虑的几个因 素。 相连孔的距离或孔与相邻产品直边之间的距离可少於孔的直径，如孔离边位或内壁边之 要点图。与此同时，孔的壁厚应尽大，否则穿孔位置容产生断的情况。要是孔内附有 纹，设计上的要求即变得复杂，因为纹的位置容形成应集中的地方。从经验所得，要使 孔边缘的应集中系数减低至一安全的水平，孔边缘与产品边缘的距离必须大於孔直径的三倍。 孔离边位或内壁边之要点 穿孔 从装配的角来看，穿孔的应用

6、远较盲孔为多，而且较盲孔容生产。从模具设计的角来看， 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。 盲孔 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，因此很容被溶融的塑使 其弯曲变形，形成盲孔出现椭圆的形状，所以哥针的长能过长。一般来说，盲孔的深只限於 直径的两倍。要是盲孔的直径只有或於 1.5mm，盲

7、孔的深应大於直径的尺寸。 盲孔的设计要点 钻孔 大部份情况下，额外的钻孔工序应尽被免，应尽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比深为大，因换折断或弯曲的哥针 构成的额外成本可能较辅助的後钻孔工序为高，此时，应考虑加上後钻孔工序。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。 侧孔 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 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

8、模Split Mould，或使 用油压抽哥。意哥针在胶填充时会否受压变形或折断，此情况常见於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。 其他设计考虑 有关孔穴在产品设计上的考虑，尚有下各点： 1. 多级多个同直径但相连的孔的孔可容许的深比单一直径的孔长；此外，将模具件部份 孔位偷空，亦可将孔的深缩短，下图说明这两种方法的应用。 多级孔或将穿孔偷空的应用方法 2. 侧孔使用角针、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，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

9、扣的方法图说 明这两种方法的应用。 消除侧孔倒扣的方法 3. 孔的边缘应预最少 0.4mm 的直身位，设计一个完整的倒角或圆角於孔边在经济上或实践上 都是设实际的，可叁考孔边缘的设计图。 产品结构设计准则产品结构设计准则-入件入件 ( Moulded-in Inserts ) 基本设计守则 塑胶内的入件通常作为紧固件或支撑部份。此外，当产品在设计上考虑於返修、於换或重 复使用等要求时，入件是常用的一种装配方式。但无论是作为功能或装饰用途，入件的使用应尽 减少，因使用入件需要额外的工序配合，增加生产成本。入件通常是属材，其中以铜为主。 入件的设计必须使其稳固地嵌入塑胶内，避免旋转或出。入件的设计

10、亦应附有尖角或封 的边缘，因为尖角或封的边缘使塑胶件出现应集中的情况。 入件的成型方式分为同步成型嵌入和成型後嵌入两种 : (1) 同步成型嵌入 同步成型嵌入是在部件成型前将入件放入模具之中，在合模成型时塑会将入件包围起来同时 成型。要使塑把入件包合得好，必先预热後才放入模具。这样可减低塑的内应和收缩现象。 (2) 成型後嵌入 成型後嵌入是将入件用同方式打入成型部件之中。所采用的方法有热式和式，唯原都是 用塑胶的热可塑特性。热式是将 入件预先在嵌前加热至该塑胶部件融化的温，然後迅速的将入 件压入部件上特别预的孔中却後成型。式一般是使用超声波焊接方法把入件压入。用超声波 的方法所得到的结果比较一

11、致和美观，而预热压入在工艺上要控制得好才有好的效果。否则出现入 件歪斜、位置正、塑包含均匀等现象形成坏品。正常情形下 入件是在塑胶成品平面对齐或有 些微的在平面之上以减少塑胶内的应。 同直径的入件塑胶所须之最小壁厚mm(inch)表 同材的设计要点 POM POM 成型时，因塑和镶入件收缩比而有应产生。渐渐在镶入件的地方发生龟现象 而成品破，以下方法可改善成品破现象。用温达 90左右的镶入件放于模腔内成型。模具内 温打 90左右。镶入件要洁净及避免有尖角或边。 PBT 镶入件通常是用以装配方或维修容为目的的，但亦有的是特殊用途如属扣等。为使镶入 件在塑胶成品内减低应和因同物的热膨胀系数所影响，

12、镶入件尽要有尖角，防止拔出和 转动的凹槽要使用简单的设计，压花的花纹面积要太大，压花的边要和镶件边位远离，花纹的地 方要放于稳藏处。镶入件表面能有任何相容的化学药品如润油等。在放入模具生产是使用 80 至 110的模温来减低成型后的内应。 PBT 入件压花的设计 产品结构设计准则产品结构设计准则-扣位扣位 ( Snap Joints ) 基本设计手则 扣位提供一种但方快捷而且经济的产品装配方法 ， 因为扣位的组合部份在生产成品的时候 同时成型，装配时无须配合其他如丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即 可。 扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原大致相同：当两件件扣上时，其中

13、一件件 的勾形伸出部份被相接件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止；及後，藉着塑胶的弹性，勾 形伸出部份即时复位，其後面的凹槽亦即时被相接件的凸缘部份嵌入，此倒扣位置时形成互相 扣着的状态，请参考扣位的操作原图。 扣位的操作原 如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。永久型扣位的设计方装上但 容拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方。其原是可拆卸型扣位的勾形伸出部 份附有适当的导入角及导出角方扣上及分离的动作，导入角及导出角的大小直接影响扣上及分离 时所需的，永久型的扣位则只有导入角而没有导出角的设计，所以一经扣上，相接部份即形成 自我锁上的状态，容拆下。请叁考永久式及可

14、拆卸式扣位的原图。 永久式及可拆卸式扣位的原 以扣位的形状来区分，则大致上可分为环型扣、单边扣、球形扣等等，其设计可参阅下图。 球型扣（可拆卸式） 扣位的设计一般是离开悬式的方法，悬式的延伸就是环型扣或球型扣。所谓悬式，其 实是用塑胶本身的挠曲变形的特性，经过弹性回复返回原来的形状。扣位的设计是需要计算出来， 如装配时之受，和装配後应集中的渐变为，是要从塑特性中考虑。常用的悬扣位是恒等 面的，要悬变形大些可采用渐变面，单边厚可渐减至原来的一半。其变形可比恒等 面的多百分之十以上。 同面形式的悬扣位及其变形之比较 扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份：勾形伸出部份及凸缘部份经多次重覆使用後容产生

15、变形，甚至出现断的现象，断後的扣位很难修补，这情况较常出现於脆性或掺入纤维的塑胶材 上。因为扣位与产品同时成型，所以扣位的损坏亦即产品的损坏。补救的办法是将扣位装置设计 成多个扣位同时共用，使整体的装置会因为个别扣位的损坏而能运作，从而增加其使用寿命。 扣位装置的另一弱点是扣位相关尺寸的公差要求十分严谨，倒扣位置过多容形成扣位损坏；相反， 倒扣位置过少则装配位置难於控制或组合部份出现过松的现象。 同材的设计要点 PA 免时，特别的造模件是可以达致以上效果。另一种可得到倒扣效果的设计是考虑塑胶物的 特性。用塑胶柔软的变型，将倒扣的地方强顶出模具，但通常要注意会把倒扣的地方括伤。以 下是扣位的计算

16、方式 。 尼龙的百份比在5% 左右 。 脱模角大一点和倒扣的地方离底部高时是可有10% 。 PBT 扣位有分内扣和外扣，外扣的可用分模面做成，内扣的可用变形方式或对碰方式出模。内扣 的可用算式计算扣位百份，一般在 6%左右，玻璃充填的约在 1%左右。 PBT外扣位设计方式 PBT用对碰方式的内扣方式 PBT内扣位设计的算法 POM 扣位必须为弧形或转角弧要大，方塑胶成品容过模具表面。并且减少脱时应集中 的现象。内置扣位通常比外置扣位难脱模，因塑胶收缩时将模蕊抓紧，外置式的就刚好相反而於 脱模。较高的模具温使成品较热，於弯曲变形而於顶出模具，POM 的扣位百份可以比较大， 可有 5%。 POM扣

17、位的计算方式 PS 基本上扣位的设计是鼓励，但由於设计上的需要，则模具上使用凸轮、模蕊推出或其它装置 以达成设计要求。 产品结构设计准则产品结构设计准则-公差公差 ( Tolerance ) 基本设计守则 大部份的塑胶产品可以达到高精密配合的尺寸公差，而一些收缩高及一些软性材则比较难於 控制。因此在产品设计过程时是要考虑到产品的使用环境，塑胶材，产品形状等来设定公差的严紧 。除着顾客的要求愈来愈高，以往的可以配合起来的观慢慢的要修正过来。配合、精密和美观是 要同时的能在产品上发挥出来。 公差的精密高，产品质素相对提高，但随之而来的是增加成本和因达到要求而花多的时间。 故此公差的设定可以跟随同塑

18、来作一标准，以下是几种由塑供应商提供的塑公差设计要点。 而设计的容许公差范围是可在美国 SPI 规格内找得到。 同材的设计要点 LCP 液晶共聚物成品容许公差随着设计的复杂程和壁厚而定。薄壁的部份经常可以在液晶共聚物的 产品上可找得到。而且液晶共聚物容许公差可是极小容许公差的 50%。 LCP液晶高分子设计容许公差的指南 PET 宝特龙 (PET) 的设计公差准则 POM 精密公差的标准叁考表 产品结构设计准则-壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决於产品需要承受的外、是否作为其他件的支撑、 承接柱位的数、伸出部份的多少以及选用的塑胶材而定。一般的热塑 性塑壁厚设计应以 4mm 为限。从经济角来

19、看，过厚的产品但增加物 成本，延长生产周期却时间，增加生产成本。从产品设计角来 看，过厚的产品增加引致产生空穴气孔的可能性，大大削弱产品的刚 性及强。 最想的壁厚分布无疑是面在任何一个地方都是均一的厚，但为 满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶 的地方过渡到薄胶的地方应尽可能顺。太突然的壁厚过渡转变会导 致因却速同和产生乱而造成尺寸稳定和表面问题。 对一般热塑性塑来说，当收缩Shrinkage Factor低於 0.01mm/mm 时，产品可容许厚的改变达 ；但当收缩高於 0.01mm/mm 时，产品壁厚 的改变则应超过 。对一般热固性塑来说，太薄的产品厚往往引致操

20、 作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑於过薄的位置往 往形成够填充物的情况发生。过，一些容动的热固性塑如环氧 树脂Epoxies等，如厚薄均匀，最低的厚可达 0.25mm。 此外，采用固化成型的生产方法时，道、浇口和部件的设计应使塑 由厚胶的地方向薄胶的地方。这样使模腔内有适当的压以减少 在厚胶的地方出现缩水及避免模腔能完全充填的现象。塑的动 方向是从薄胶的地方向厚胶的地方，则应采用结构性发泡的生产方 法来减低模腔压。 平面准则 在大部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均一的壁厚是非常的 重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方却得比较慢，并且在相接的地方 表面在浇口凝固後出现收缩痕。

21、甚者引致产生缩水印、热内应、挠曲 部份歪曲、颜色同或同透明。厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避 免的话，应尽设计成渐次的改变，并且在超过壁厚 3:1 的比下。下图 可供叁考。 转角准则 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要，以免却时间一致。 却时间长的地方就会有收缩现象，因而发生部件变形和挠曲。此外，尖锐 的圆角位通常会导致部件有缺陷及应集中，尖角的位置亦常在电镀过程 後引起希望的物聚积。集中应的地方会在受负载或撞击的时候破 。较大的圆角提供这种缺点的解决方法，但减低应集中的因素， 且动的塑得畅顺和成品脱模时容。下图可供叁考之用。 转角位的设计准则亦适用於悬式扣位。因这种扣紧方式是需要将悬 臂弯曲

22、嵌入，转角位置的设计图说明如果转角弧位 R 太小时会引致其应 集中系数(Stress Concentration Factor)过大，因此，产品弯曲时容折断， 弧位 R 太大的话则容出现收缩纹和空。因此，圆弧位和壁厚是有一定 的比。一般介乎 0.2 至 0.6 之间，想数值是在 0.5 左右。 壁厚限制 同的塑胶物有同的动性。胶位过厚的地方会有收缩现象，胶 位过薄的地方塑过。以下是一些建议的胶厚可供叁考。 热塑性塑的胶厚设计叁考表 热固性塑的胶厚设计叁考 其实大部份厚胶的设计可从使用加强筋及改变横面形状取缔之。除 可减物以致减生产成本外，取缔後的设计可保和原来设计相 的刚性、强及功用。下图的属

23、齿轮如改成使用塑胶物，改後的 设计应如图一般。此塑胶齿轮设计相对原来属的设计但减材， 消取因厚薄均引致的内应增加及齿冠部份收缩引致整体齿轮变形的情 况发生。 同材的设计要点 ABS a) 壁厚 壁厚是产品设计最先被考虑，一般用於注塑成型的会在 1.5 mm (0.06 in) 至 4.5 mm (0.18 in)。 壁厚比这范围小的用於塑程短和细小部件。典型 的壁厚约在 2.5mm (0.1 in)左右。一般来说，部件愈大壁厚愈厚，这可增强部 件强和塑充填。壁厚在 3.8mm (0.15 in) 至 6.4mm (0.25 in)范围是可使用 结构性发泡。 b) 圆角 建议的最小圆角半径是胶厚

24、的 25%，最适当的半径 胶厚比在 60%。轻微的增加半径就能明显的减低应。 PC a) 壁厚 壁厚大部份是由负载要求 内应 几何形状 外型 塑 可注 塑性和经济性来决定。PC 的建议最大壁厚为 9.5mm (0.375 in)。要效果好， 则壁厚应过 3.1mm (0.125 in)。在一些需要将壁厚增加使强加强时，骨 和一些补强结构可提供相同结果 。 PC 大部份应用的最小壁厚在 0.75 mm(0.03 in)左右，再薄一些的地方是要取决於部件的几何和大小。短的塑程是 可以达到 0.3 mm (0.012 in) 壁厚。 壁厚由厚的过渡到薄的地方是要尽使其畅顺。所有情况塑是从最 厚的地方

25、进入模腔内，以避免缩水和内应。 均一的壁厚是要很重要的。论在平面转角位也是要达到这种要求， 可减少成型後的变型问题。 LCP a) 壁厚 由於液晶共聚物在高剪情况下有高动性，所以壁厚会比其它的塑 薄。最薄可达 0.4mm，一般厚在 1.5mm 左右。 PS a) 壁厚 一般的设计胶的厚应超过 4mm ，太厚的话会导致延长生产周 期。因需要长的却时间，且塑收缩时有中空的现象，并减低部件的 物性质。均一的壁厚在设计上是最想的，但有需要将厚转变时，就 要将过渡区内的应集中除去 。 如收缩在0.01以下则壁厚的转变可有 的 变化。收缩在 0.01 以上则应只有 的改变。 b) 圆角 在设计上直角是要避

26、免。直角的地方有如一个节点，会引致应集中 使抗撞击强低。圆角的半径应为壁厚的 25%至 75%，一般建议在 50% 左右。 PA a) 壁厚 尼龙的塑胶件设计应采用结构所需要的最小厚。这种厚可使材 得到最经济的使用。壁厚尽能一致以消除成型後变型。壁厚由厚过 渡至薄胶则需要采用渐次变薄的方式。 b) 圆角 建议圆角 R 值最少 0.5mm (0.02 in)，此一圆角一般佳可接受，在有可能 的范围，尽使用较大的 R 值。因应集中因素数值因为 R/T 之比由 0.1 增至 0.6 而减少 50% ，即由 3 减至 1.5 。而最佳的圆角是为 R/T 在 0.6 之 间。 PSU a) 壁厚 常用於

27、大型和长距的壁厚最小要在 2.3mm (0.09in)。细小的部件可以 最小要有 0.8 mm (0.03in) 而距应可超过 76.2 mm (3 in) PBT a) 壁厚 壁厚是产品成本的一个因素。薄的壁厚要视乎每种塑特性而定。设 计之前宜先解所使用塑的动长限制来决定壁厚。负载要求时常是 决定壁厚的，而其它的如内应，部件几何形状，均一化和外形等。典 型的壁厚介乎在 0.76mm 至 3.2mm (0.03 至 0.125in)。 壁厚要求均一，有厚 薄胶的地方，以比 3:1 的锥巴渐次由厚的地方过渡至薄的地方。 b) 圆角 转角出现尖角所导致部件的破坏最常见的现象，增加圆角是加强塑胶 部

28、件结构的方法之一。将应减少 5% (由 3 减至 1.5) 则圆角与壁厚的比 由 0.1 增加至 0.6。而 0.6 是建议的最想表现。 产品结构设计准则产品结构设计准则-出模角篇出模角篇 基本设计守则 塑胶产品在设计上通常会为能够轻的使产品由模具脱离出来而需要在边缘的内侧和外侧各 设有一个倾斜角出模角。然产品附有垂直外壁并且与开模方向相同的话，则模具在塑成型 後需要很大的开模才能打开，而且，在模具开启後，产品脱离模具的过程亦相信十分困难。要是 该产品在产品设计的过程上已预出模角及所有接触产品的模具件在加工过程当中经过高抛光 的话，脱模就变成轻而举的事情。因此，出模角的考虑在产品设计的过程是可

29、或缺的 因注塑件却收缩後多附在凸模上，为使产品壁厚平均及防止产品在开模後附在较热的凹模 上，出模角对应於凹模及凸模是应该相等的。过，在特殊情况下然要求产品於开模後附在凹模 的话，可将相接凹模部份的出模角尽减少，或刻意在凹模加上适的倒扣位。 出模角的大小是没有一定的准则，多数是凭经验和依照产品的深来决定。此外，成型的方式， 壁厚和塑的选择也在考虑之。一般来说，高抛光的外壁可使用 1/8 或 1/4 的出模角。深入 或附有织纹的产品要求出模角作相应的增加，习惯上每 0.025mm 深的织纹，需要额外 1 的出模 角。出模角与单边间隙和边位深之关系表，出出模角与单边间隙的关系，可作为叁考之用。 此外

30、，当产品需要长而深的骨及较小的出模角时，顶针的设计须有特别的处，见对深而长加强 筋的顶针设计图。 出模角与单边间隙和边位深之关系表 同材的设计要点 ABS 一般应用边 0.5至 1就足够。有时因为抛光纹与出模方向相同，出模角可接近至。有纹的 侧面需每深 0.025mm（0.001 in）增加 1出模角。正确的出模角可向蚀纹供应商取得。 LCP 因为液晶共聚物有高的模数和低的延展性，倒扣的设计应要避免。在所有的骨、壁边、支柱等 凸出膠位以上的地方均要有最小 0.2-0.5的出模角。壁边比较深或没有磨光表面和有蚀纹等则有需 要加额外的 0.5-1.5以上。 PBT 部件表面光洁好，需要 1/2最小

31、的脱模角。经蚀纹处过的表面，每增加 0.03mm（0.001 in） 深就需要加大 1脱模角。 PC 脱模角是在部件的任何一边或凸起的地方要有的，包括上模和下模的地方。一般光华的表面 1.5 至 2已很足够，然而有蚀纹的表面是要求额外的脱模角，以每深 0.25mm（0.001 in）增加 1脱模角。 PET 塑胶成品的骨，支柱边壁、道壁等，如其脱模角能够达到 0.5就已经足够。 PS 0.5的脱模角是极细的，1的脱模角是标准方法，太小的脱模角会使部件难于脱离模腔。无论如何， 任何的脱模角总比无角为佳。部件有蚀纹的话，如皮革纹的深，每深 0.025mm 就多加 1脱模 角。 产品结构设计准则产品

32、结构设计准则-加强筋篇加强筋篇 基本设计守则 加强筋在塑胶部件上是可或缺的功能部份。加强筋有效地如工字铁般增加产品的刚性和 强而无需大幅增加产品面面积，但没有如工字铁般出现倒扣难於成型的形状问题，对一些 经常受到压、扭、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外，加强筋可充当内部道，有助模腔充填， 对帮助塑入部件的支节部份很大的作用。 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应和最大偏移的方 向，选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长可 与产品的长一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长，用以局部增加产品某部份的 刚性。要是加强筋没有接上产品

33、外壁的话，末端部份亦应突然终止，应该渐次地将高减低，直 至完结，从而减少出现困气、填充满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在排气足或封闭的位 置上。 加强筋一般的设计 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，过为满足一些生产上或结构 上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。 长方形的加强筋必须改变形状使生产容 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦，底部相接产品的位置必须加上圆角 以消除应集过份中的现象，圆角的设计亦给与道渐变的形状使模腔充填为畅。此外，底部 的宽须较相连外壁的厚为小，产品厚与加强筋尺寸的关系图 a 说明这个要求。图中加强筋尺 寸的设计虽然已

34、按合的比，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈 R1 时，图中可见此部 份相对外壁的厚增加大约 50%，因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽 相对产品厚减少一半(产品厚与加强筋尺寸的关系图 b)，相对位置厚的增幅即减至大约 20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强 筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚大。加强筋的形状 一般是细而长，加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。意过厚的加强筋设计容产生 缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题，亦会加长生产周期，增加生产成本。 产品厚与加强筋尺寸

35、的关系 除以上的要求，加强筋的设计亦与使用的塑胶材有关。从生产的角看，材的物特性 如熔胶的黏和缩水对加强筋设计的影响非常大。此外，塑的蠕动(creep)特性从结构方面来看亦 是一个重要的考虑因数。如，从生产的角看，加强筋的高是受制於熔胶的动及脱模顶出的 特性(缩水、摩擦系数及稳定性)，较深的加强筋要求胶有较低的熔胶黏、较低的摩擦系数、较 高的缩水。另外，增加长的加强筋的出模角一般有助产品顶出，过，当出模角断增加而底部 的阔维持变时，产品的刚性、强，与及可顶出的面积即随着减少。顶出面积减少的问题可从 在产品加强筋部份加上数个顶出凸块或使用较贵的扁顶针得以解决，同时在顶出的方向打磨光洁亦 有助产品

36、容顶出。从结构方面考虑，较深的加强筋可增加产品的刚性及强而无须大幅增加重， 但与此同时，产品的最高和最低点的屈曲应(bending stress)随着增加，产品设计员须计算并肯定此 部份的屈曲应会超出可接受的范围。 从生产的角考虑 ， 使用大短而窄的加强筋比较使用数个深而阔的加强筋优胜 。 模具生产时(尤 其是首办模具)：加强筋的阔(也有可能深)和数应尽有馀额，当试模时发觉产品的刚性及 强有所足时可适当地增加，因为在模具上去除钢比使用烧焊或加上插入件等增加钢的方法 来得简单及宜。 加强筋增强塑胶件强的方法 以下是加强筋被置於塑胶部件边缘的地方可以帮助塑入边缘的空间。 置於塑胶部件边缘地方的加强

37、筋 同材的设计要点 ABS 减少在主要的部件表面上出现缩水情形，骨的厚应可是相交的胶厚的 50%以上，在 一些非决定性的表面骨厚可最多到 70% 。在薄胶结构性发泡塑胶部件，骨可达相交面厚 的 80%。 厚胶骨可达 100%。骨的高应高於胶厚的三倍。当超过两条骨的时侯， 骨之间的距离应小於胶厚的两倍。骨的出模角应介乎单边至以於脱模容。 ABS加强筋的设计要点 PA 单独的骨高应是骨底部厚的三倍或以上。在任何一条骨的後面，都应该设置一些 小骨或凹槽，因骨在却时会在背面造成凹痕，用那些骨和凹槽可以作装饰用途而消除缩水 的缺陷。 PBT 厚的骨尽避免以免产生气泡，缩水纹和应集中。方式的考虑是会限制骨

38、尺寸。在壁 厚於 3.2mm (1/8 in) 以下骨厚应超过壁厚的 60%。在壁厚超过 3.2mm 的骨应超过 40%。 骨高应超过骨厚的 3 倍。骨与胶壁两边的地方以一个 0.5mm(0.02 in) 的 R 来相连接，使塑 动畅顺和减低内应。 PC 一般的骨厚是取决於塑程和壁厚。很多骨应用於补强作用，薄的骨是比厚的要 好。PC 骨的设计可叁考下图 PS 的骨设计要点。 PS 骨的厚应超过其相接壁厚的 50%。经验告诉我们违反以上的指引在表面上会出现光泽 一现象。 PS 置於中位的骨设计要点 PS置於边位的骨设计要点 PSU 骨是可以增强产品的撞击强和用最经济的成本达致有效的结果。的设计是

39、会使表 面有收缩痕和非期望的撞击强。 产品结构设计资产品结构设计资-属材属材 SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处 SECC 镀锌钢板，表面已做酸盐处及防指纹处 SUS 301 弹性锈钢 SUS304 锈钢 镀锌钢板表面的化学组成-基材（钢铁）， 镀锌层或镀镍锌合层， 酸盐层和有机化学薄 膜层。 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈， 抗腐蚀及有较佳的烤漆性。 SECC 的镀锌方法 热浸镀锌法： 连续镀锌法，成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中； 板片镀锌法，剪好的钢板浸在镀槽中， 镀好后会有锌花。 电镀法: 电化学电镀， 镀槽中有酸锌溶液， 以锌为阳极，原材质钢板为阴极。 1-1 产品种类介绍

40、 1.品名介绍 材规格 后处 镀层厚 S A B C D E S for Steel A A: EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板-电镀锌 一般通称 JIS 镀纯锌 EG SECC （1） 铅和镍合 合EG SECC （2） GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板-热浸镀锌 非合化 GI， LG SGCC （3） 铅和镍合 GA， ALLOY SGCC （4） 处耐蚀性 2341 熔接性 2413 涂漆性 4213 加工性 1234 B B:所使用的底材 C (Cold rolled) : 轧 H (Hot rolled): 热轧 C C：

41、底材的种类 C：一般用 D：抽模用 E：深抽用 H：一般硬质用 D D：后处 M：无处 C：普通酸处-耐蚀性好， 颜色白色化 D：厚酸处-耐蚀性好， 颜色黄色化 P：磷酸处-涂装性好 U：有机耐指纹树脂处(普通酸处)- -耐蚀性好， 颜色白色化， 耐指纹性很好 A：有机耐指纹树脂处(厚酸处)-颜色黄色化， 耐蚀性好 FX：无机耐指纹树脂处-导电性 FS：润性树脂处-免用冲床油 E E：镀层厚 1-2 物特性 膜厚-含镀锌层，酸盐层及有机化学薄膜层， 最小之膜厚需 0.00356mm 以上。 测试方法有磁 性测试(ASTM B499)，电分析(ASTM B504)，显微镜观察（ASTM B487

42、）。 表面抗电阻-一般应该小于 0.1 欧姆/平方公分。 1-3 盐雾试验-试片尺寸 100mmX150mmX1.2mm，试片需冲整捆或整叠铁材中取下，必须在镀酸盐 后 24 小时， 但可超过 72 小时才可以用于测试， 使用 5%的盐水， 用含盐的水汽充满箱子， 试 片垂直倒挂在箱子中 48 小时。 测试后试片的镀锌层可全部失， 也能看到底材或底材生锈， 但是离断层面 6mm 范围有 生锈情况可以忽。 1-4 镀锌钢板的一般问题点 1.白锈-因结或被水沾湿致迅速发生氢氧化锌为主要成分的白色粉末状的锈 。 (会导致产品质 化) 2.红锈-因结或被水沾湿致迅速发生氢氧化铁为主要成分的红色粉末状的

43、锈。 3.酸均匀-黄色的小岛形状或线形状的花纹，但耐蚀性没有问题。 4.替代腐蚀保护-在锌面割伤而，出钢板基体表面的情况下，我们也必担心镀锌钢板边生 锈问题。 1-5 镀锌钢板之烤漆处 1.前处 由于锌是一种高活性属， 在烤漆前需要适当的化学转化处如磷酸盐处。 磷酸盐处剂有 两种，一种是处铁的， 一种是处锌的。 2.脱脂 采用弱碱 ， 有机溶剂及中性乳液或洗涤剂 ， 避免用酸或强碱脱脂剂 。 可用水膜试验 （Water lreakage test）来确认，观察试验后的水是否受到污染，以及试品表面的水膜是否均匀。 3.烤漆 电镀锌钢片对漆的选择性比轧钢片为严。使用水性底漆（Water prome

44、r）可以确保有较强的油漆 附着性。 产品结构设计资产品结构设计资-禁用之塑材质禁用之塑材质 1.产品和制程上应该避免使用的东西 石棉、多氯联苯、多溴联苯、多氯二苯、氯乙烯单体、苯 2.制程及产品上需要管制的材质 铍及其化合物-含小于 2%的铍的合是可以被接受的。 镉及其化合物-当防生锈的扣件如果镀锌或其它加工都适合的话，镀镉是可以被接受的。取代 品是镀锌，无电解镍，镀锡或用锈钢产品。 铅及其化合物-铅使用在焊接剂的场合是可以接受的。假如镀锡在 PCB 或者表面黏着镀锡则需要 格外的管制。为减少铅蒸气的产生，焊锡设备应处以超过 800温为极限。 镍及其化合物-在非持续接触的情况下使用应属可接受。

45、 所有镀镍的应用应尽避免使用在经常 接触的件表面，镀铬是常用取代镀镍的如在按键或其它经常接触的件。 水银及其化合物-如果使用在水银开关，水银电池及水银接点是可以接受的，但应尽避免。可 以用结构或电子开关，非水银电池也很普遍。 铬及其化合物-铬分解产生的酸有剧毒，主要的危险是制造过程中在铬化合物的环境中，如 果件在做铬酸盐表面处时，有环境，卫生，安全单位严格管制，则应可接受。 锡的有机化合物-纯锡，含锡的焊剂以及锡合是可以被使用的，在制程中是可以含有有机锡 产生。 硒及其化合物-硒如果使用在复制的仪器（如激光打印机）的磁鼓作为镀层之用是可以接受的。 所有使用过含有硒的仪器和设备，须由有执照的回收

46、公司回收。 它及其化合物-都含有剧毒。 砷及其化合物-可使用在半导体的制造。 四甲基氯化物-在产品上必须标注此溶剂对人体的健康有潜在的危险 ， 替代品是氟氯碳化物溶剂。 氯化物溶剂-大部分氯化物溶剂都有强的毒性，氯化物溶剂应该尽避免使用，除非是在制造 或整修时之清洗或去脂的时候，而且找到其它合适的替代品，替代品为水溶性的清洁剂或专用的 溶剂。 甲醛-甲醛必须与盐酸溶液隔离，否则这两种化合物的气体会形成二氯甲基醚（致癌物质）。 当甲醛含有泡沫是表示尚未有反映是可以接受的，当树脂含有甲醛时要避免过高的温和保持适当 的通风。 乙二醇醚和醋酸盐-导致畸形，如用做抗光剂需有环境，卫生，安全单位严格管制。 四氟化碳-破坏臭氧层的主要原因，但四氟化碳聚脂是受管制而且是可接受的材质。 3-1 信息产品绿色环保 塑外壳 外壳应该含有极少的小件， 小件应该使用同样的塑材质几颜色塑材质必须可以含 PVC 或 PVCD 成份， 在件尚必须打上该材质的编号和记号。 如塑材质因为要稳定或配色或防火而需使用添加物， 则禁止 1.含有镉 ， 铬, 汞 ， 砷 ， 铍 ， 锑以有机的组成 ， 每个小件最