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Proe产品设计之塑胶产品结构设计

发布日期:2014-07-21  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:2702
核心提示:注塑件设计的一般原则,应充分考虑: (1) 塑料件的成型工艺性:不同成型方法其制品的工艺性要求有所不同;如: 注射模塑、挤压模塑、吹塑模塑、压铸模塑等; ……
proe产品设计之塑胶产品结构设计
塑胶产品结构设计
 
1、原则
注塑件设计的一般原则,应充分考虑:
(1)   塑料件的成型工艺性:不同成型方法其制品的工艺性要求有所不同;如: 注射模塑、挤压模塑、吹塑模塑、压铸模塑等;
(2)   塑料的性能:塑料制品的尺寸、公差、结构形状应与塑料的物理性能、力学性能和工艺性能等相适应,如壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计;
(3)   塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模,排气,补缩,同时能适应高效冷却硬化;
(4)   模具结构及加工工艺性:塑料制品形状应有利于简化模具结构、尤其是有利于简化抽芯和脱模机构,还要考虑模具零件尤其是成型零件的加工工艺性
 
1.1、Proe产品设计常用塑料介绍
常用的塑料主要有 ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM 等,其中常用的透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用ABS+PC;显示屏采用PC,如采用PMMA 则需进行表面硬化处理。日常生活中使用的中底挡电子产品大多使用HIPS 和ABS 做外壳,本公司壳类产品材料主要是ABS、PC。
 
1.2、Proe产品设计常见表面处理介绍
表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC 料都有较好的表面处理效果。而PP 料的表面处理性能较差,通常要做预处理工艺。近几年发展起来的模内转印技术(IMD)、注塑成型表面装饰技术(IML)、魔术镜(HALF MIRROR)制造技术。
IMD 与IML 的区别及优势:
1、IMD 膜片的基材多数为剥离性强的PET,而IML 的膜片多数为PC。
2、IMD 注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而IML 是整个膜片履在树脂上。
3、IMD 是通过送膜机器自动输送定位,IML 是通过人工操作手工挂。
Proe产品设计之塑胶产品结构设计
 
1.3、Proe产品设计外形设计
对于塑料件,如外形设计错误,很可能造成模具报废,所以要特别小心。外形设计要求产品外观美观、流畅,曲面过渡圆滑、自然,符合人体工程。现实生活中使用的大多数电子产品,外壳主要都是由上、下壳组成,理论上上下壳的外形可以重合,但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响,造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面壳大于底壳)或底刮(底壳大于面壳)。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时,尽量使产品:面壳>底壳。一般来说,上壳因有较多的按键孔,成型缩水较大,所以缩水率选择较大,一般选0.5%。底壳成型缩水较小,所以缩水率选择较小,一般选 0.4%。即面壳缩水率一般比底壳大 0.1%。
 
1.4、Proe产品设计装配设计
指有装配关系的零部件之间的装配尺寸设计。主要注意间隙配合和公差的控制。
 
1.4.1 Proe产品设计止口
指的是上壳与下壳之间的嵌合。设计的名义尺寸应留 0.05~0.1mm 的间隙,嵌合面应有
1.5~2°的斜度。端部设倒角或圆角以利装入。上壳与下壳圆角的止口配合。应使配合内角的 R 角偏大,以增大圆角之间的间隙,预防圆角处的干涉。
 
1.4.2 Proe产品设计扣位
主要是指上壳与下壳的扣位配合。在考虑扣位数量位置时,应从产品的总体外形尺寸考虑,要求数量平均,位置均衡,设在转角处的扣位应尽量靠近转角,确保转角处能更好的嵌合,从设计上预防转角处容易出现的离缝问题。扣位设计应考虑预留间隙。设计扣位时应考滤侧抽心有无足够的行程。
 
1.4.3 Proe产品设计螺丝柱
一般采用自攻螺丝,直径为 2~3mm。以上表中所提供的是 HIPS 和ABS 料常用螺丝孔尺寸,对于不同的材料,螺丝孔尺寸有所不同,一般来说,比较软、韧性较好的材料d 值小,较脆的材料所选d 值要大一点。
 
1.5、Proe产品设计结构设计
在基本厚度的设计上,不宜过薄,否则外客强度不足,容易导致变、断裂等问题的出现,过厚则浪费材料,影响注塑生产。一般外壳壁厚控制在1~2mm。外壳整体厚度应平均过度,不得存在厚度差异变化大的结构,否则容易导致外观缩水,特别是在筋位底部和螺丝柱位。为预防缩水,筋位厚度控制在0.6~1.2mm。
 
1.5.1 Proe产品设计面壳
键孔的设计。键孔的碰穿方式有三种选择。
A 方式利于模具的制作,但碰穿处的利边容易导致卡键;B 方式则避免了卡键问题,但当碰
穿偏心时则键孔变小,产生利边。C 方式增加了按键的倒入斜脚,同时保存了碰穿偏心的余
量,有效的防止了问题的出现,现一般采用B 或C。
 
1.5.2 Proe产品设计按键设计
间隙:按键设计时要注意按键与面壳键孔的间隙,一般来说,如果按键采用
硅胶按键,则按键与面壳键孔的间隙为0.2~0.3mm。如果按键采用悬臂梁,则要
考虑预留按动时偏摆的间隙。如按键表面需要处理则要考虑各种表面处理对间隙
的影响。水镀(电镀)镀层厚度一般为0.1mm,喷涂和真空镀一般为0.05mm。
键顶圆弧:如虑按键表面需进行丝印等处理时,按键表面圆弧不宜过大,弓
形高度小于0.5mm。
圆角:按键顶部周边需倒圆角,避免卡住按键。
按键面壳
按键按钮线路板
悬臂梁的不同设计对按键效果有不同的影响
上图所示按键按动时偏摆较大,按键与面板键孔要预留较大的间隙
上图所示按键按动时偏摆较小,按键主要做垂直运动,按键与面板键孔预留
较小的间隙
另一方面,悬臂梁的长度和厚度也直接影响到按键的效果,如果是联体按键,
则要避免按键连动(即按一个按键时,其它按键也跟着运动的现象,严重时会发
生其它按钮发生动作,造成误操作)
按键手感:轻触式按钮的按动力量大小一般要求在100g~200g,按动灵活,
手感良好。
按键寿命:按键寿命一般要求100000 次,
控制变形:对于悬臂梁按键,生产、运输、储存时一定要控制按键的变形,
因为轻微的变形都可能导致按键的使用效果明显下降。
 
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