在塑胶结构设计中,必不可少的加强筋设计你了解多少呢?
uutt36620
uutt36620 Lv.2
2024年03月29日 17:20:48
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加强筋(加强肋)在塑胶部件上是不可或缺的功能部分。加强筋有效地如“工”字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如“工”字铁般出现倒扣难於成型的形状问题,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部分很大的作用。 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力和最大与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部分的长度,用以局部增加产品某部分的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部分亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。

加强筋(加强肋)在塑胶部件上是不可或缺的功能部分。加强筋有效地如“工”字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如“工”字铁般出现倒扣难於成型的形状问题,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部分很大的作用。

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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力和最大与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部分的长度,用以局部增加产品某部分的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部分亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。

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,不过为了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进行改变。

加强筋的作用
  (1) 在不加大制品壁厚的条件下,增强制品的强度和刚性,以节约塑料用量,减轻重量,降低成本。
  (2) 可克服制品壁厚差带来的应力不均所造成的制品歪扭变形。
  (3) 便于塑料熔体的流动,在塑料制品本体某些壁部过薄处为熔体的充满提供通道。

加强筋的形状及尺寸
  塑料制品上加强筋和凸台的形式和应用如下图所示。

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加强筋的设计参数包括加强筋的厚度、高度、脱模斜度、根部圆角以及加强筋与加强筋之间的间距等,如图3-29所示。

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1.加强筋的厚度不应该超过塑胶件壁厚的50%~60%

加强筋的厚度太厚,容易造成零件表面缩水和带来外观质量问题。加强筋的厚度太薄,零件注射困难,而且对零件的强度增加作用有限。为了防止零件表面缩水(特别是外观要求较高的零件),常用塑胶材料加强筋厚度与壁厚比值不应该超过表3-8所示的数值。对产品内部零件或者外观要求不高的零件,为了提高强度,加强筋的厚度可以大于表中数值甚至接近零件的壁厚,通过调整浇口的位置让加强筋靠近浇口和调整注射工艺参数能够降低零件表面缩水程度。对于薄壁塑胶件.(零件厚度小于1. 5mm),加强筋的厚度可以超过表中比值、甚至等于零件壁厚。加强筋厚度越薄,表面缩水程度越小。

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2.加强筋的高度不能超过塑胶件壁厚的3倍

为了提高零件的强度,加强筋的高度越高越好。但加强筋的高度太高,零件注射困难,很难充满,特别是当加强筋增加脱模斜度后,加强筋的顶部尺寸变得很小时。加强筋的高度一般不超过 塑胶件壁厚的3倍,即H≤3T。具体情况还需具体分析,如功能性的筋位,螺丝柱和固定元器件的位置可以根据具体情况设计

3.加强筋根部圆角为塑胶件壁厚的0.25 ~0.50倍

如上一节所述,加强筋的根部需要增加圆角避免应力集中以及增加塑胶熔料流动性,圆角的大小一般为零件壁厚的0. 25 ~0.50,R=0.25T ~0.50T

4.加强筋的脱模斜度一般为0.5°~1.5°

为了保证加强筋能从模具中顺利脱出,加强筋需要一定的脱模斜度,般为.0.50~1.5°,斜度太小,加强筋脱模困难,脱模时容易变形或刮伤;斜度太大,加强筋的顶部尺寸太小,注射困难,强度低。

5.加强筋与加强筋之间的间距至少为塑胶件壁厚的2倍

加强筋与加强筋之间的间距至少为塑胶件壁厚的2倍,以保证加强筋的充分冷却,即S≥2T

6.加强筋设计需要遵守均匀壁厚原则

加强筋设计需要遵守均匀壁厚原则。加强筋与加强筋连接处、加强筋与零件壁连接处添加圆角后,很容易造成零件壁厚局部过厚。如图3-30所示,加强筋与加强筋连接处增加圆角后会造零件壁厚局部过厚,容易造成零件表面缩水。此时可在局部壁厚处做挖空处理,保持零件均匀壁厚,避免零件表面缩水的发生。

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7.加强筋顶端增加斜角避免困气

加强筋顶端应避免直角的设计,在注射过程中,直角的设计很容易造成顶端困气,带来注射困难和产生注射缺陷。如图3-31所示,可以在加强筋顶端增加斜角或圆角避免零件困气问题的产生。

8.加强筋方向与塑胶熔料流向一致

加强筋方向应与塑胶熔料流动方向一致,确保熔料的流动顺畅,提高注射效率,避免产生困气等注射缺陷,如图3-32所示。

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9.多个加强筋常比单个较厚或者较高的加强筋好

多个加强筋的设计对零件强度的提高比单个较厚或较高的加强筋效果好,同时避免了零件表面

缩水或者加强筋顶端注射不满等质量问题。因此,当单个加强筋的高度太高或者厚度太厚时,

可以用两个较小的不高不厚的加强筋来替代

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10.加强筋可以用于加强塑胶件的角落处、或侧壁处

加强筋可以用于加强塑胶件的角落处、或侧壁处。

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11.支撑面的设计

由于塑胶件在注塑加工时,不可避免的会产生翘曲变形,从而使得塑胶件的整面很难保证精密

的平面度。-种选择是把平面改成内凹的结构,另一种是增加局部的筋作为支撑面。

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12.加强筋的方向

加强筋的方向需要考虑载荷的方向,否则加强筋不会起着任何补强的作用。


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欣赏一下加强筋实例:

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