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提高塑胶件强度的Proe产品设计

发布日期:2014-09-20  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:4072
核心提示:塑胶件强度永远是机械工程师关心的一个主题。与金属零件相比,塑胶件强度一般比较低,但通过合理的零件设计,塑胶件强度可以大幅度增加办公而可以扩大塑胶件的范围。
 提高塑胶件强度的proe产品设计
塑胶件强度永远是机械工程师关心的一个主题。与金属零件相比,塑胶件强度一般比较低,但通过合理的零件设计,塑胶件强度可以大幅度增加办公而可以扩大塑胶件的范围。
1、通过添加加强肋而不是增加壁厚来提高零件强度
零件设计时可以通过增加壁厚的方法来提高零件强度,但这往往是不合理的。零件壁厚增加不仅会增加塑胶件重量,而且容易使零件产生缩水、气泡等缺陷,同时增加注射生产时间,降低生产效率。为提高零件的强度,正确的方法是添加加强肋,而不是增加零件壁厚。添加加强肋既能提高零件强度,又可以避免零件发生缩水、气泡等缺陷以及生产效率较低等问题。当然,加强肋设计时相关尺寸必须遵循加强肋的设计原则,过大的加强肋厚度也会造成零件缩水、气泡等缺陷。
两种增加零件强度2倍的方法。其一是增加壁厚,其二是保持壁厚不变,添加加强肋。为达到零件强度增加2倍的目的,增加零件壁厚的方法需要增加25%的零件体积,而通过添加加强肋的方法仅仅需要增加7%的零件体积,由此可以看出,添加加强肋是提高零件强度最好的方法。
提高塑胶件强度的Proe产品设计
2、Proe加强肋方向需要考虑载荷方向
需要注意的是,加强肋只能加强塑胶件一个方向的强度。加强肋方向需要考虑载荷方向,否则不能增加零件抵抗载荷的能力。
如果零件承受的载荷是多个方向的载荷或扭曲载荷,可以考虑添加X形加强肋或发散形加强肋来提高零件强度。在日常生活中,塑胶凳子的背面常是通过X形加强肋或发散形加强肋来提高零件强度。
 
3、Proe多个加强肋常比单个较厚可较高的加强肋好
多个加强肋的设计对零件强度的提高比单个较厚或较高的加强肋效果好,同时避免了零件表面缩水或加强肋顶端注射不满等质量问题,因此,当单个加强肋太高或太厚时,可以用两个较小的加强肋来替代。
 
4、通过设计零件增加剖面形状提高零件强度
通过设计零件增强剖面形状可以提高塑胶件的强度。觉的零件增加剖面包括V形、锯齿形和圆弧形。
 
5、增加侧壁和优化侧壁剖面形状来提高零件强度
避免平面型塑胶件设计。平面型的塑胶件强度非常低,可以通过四周增加侧壁来提高零件的强度,如图3-32所示。
侧壁的形状可以是单纯的直壁。在条件允许时,曲面式侧壁或带增强剖面式侧壁更能提高零件的强度,如图3-33所示。
 
6、避免Proe零件应力集中
零件应力集中常发生于零件尖角处、零件壁厚剧烈变化处、零件孔、槽及金属镶件处。零件应力集中会大幅降低零件的强度,使得零件在冲击载荷作用下发生失效。零件设计应当避免应力集中的发生。为防止零件应力集中,零件设计应严格遵循上述所讲的设计指南。
 
7、合理设置浇口避免Creo零件在熔接痕区域承受载荷
在零件注射过程中,塑胶熔料在经过孔、槽、支柱及零件尺寸较大处或者采用多个浇口时,塑胶熔料会有两个及两个以上的流动方向。当两个方向的塑胶熔料相遇时,在此区域产生熔接痕。
零件熔接痕区域是零件强度最低的区域之一,是最容易发生失效的区域,因此必须合理设置浇口的位置和数量,以避免零件在熔痕区域承受载荷。
 
熔接痕的位置可以通过Moldflow等模流分析软件来预测。机械工程师可以在零件开模时,要求模具供应商提供零件的模流分析报告,从而合理的选择浇口的位置和数量。
 
8、其他强度增强相关因素
1)玻璃纤维增强塑料常用来代替普通塑胶材料来提高塑胶件强度。需要注意的是,玻璃纤维增强塑胶只在玻璃纤维的方向上提高零件的强度。
2)塑胶件承受压缩载荷的能力比承受拉伸载荷的能力强。
3)在承受拉伸载荷时,设计一致的零件剖面以均匀分散载荷。
4)避免零件承受圆周载荷。零件承受圆周载荷时(如金属镶件处),很容易发生破裂而失效。
5)在承受冲击载荷时,保持零件剖面的完整性,避免在冲击载荷方向上零件剖面出现缺口和应力集中。

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