注塑产品结构设计规范
1.目的
旨在规范注塑产品结构设计，使公司注塑产品设计有明确的、统一的要求，从而保证产品质量。
2.适用范围
适用于本公司所有注塑产品结构设计。
3.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款，其最新版本适用于本规范。
产品3D建模设计规范
产品标记作业指导书
4.定义无
5.内容
5.1厚度设计
5.1.1 壁厚 Wall Thickness
5.1.1.1 最小壁厚
就传统注射成形而言，实用的最小壁厚在0.55到1.00mm之间。
如果要采用更薄的壁厚，却又缺乏实际的经验，可以借助CAE作科学的决定。
5.1.1.2 壁厚变化
产品设计中壁厚不均带来的麻烦比任何其它问题设计带来者都要严重。
这些麻烦包括了雾斑、喷流痕、气痕、焦痕、缩痕和缩孔、短射、熔接痕、迟滞痕、应力痕、翘曲变形以及周期时间长等。
这些麻烦都可用CAE以直接或间接的方式预测。
设计高收缩率的结晶性注塑成型品时，设计者应将壁厚变化限制在10%以內。
就低收缩率的非结晶性塑料而言，容许壁厚变化可到25%。
厚度需在公称厚度的50%或67%或75%之间作一抉择。
下面是某一产品的壁厚变化引起的其它注塑参数变化的比较：
当壁厚改变时，阶梯式的断然变化应当避免，从厚到薄应以斜坡式的缓冲带过渡，该过渡区的长度以厚壁厚度的3倍为宜。
看下图
5.1.1.3 掏空厚壁 Coring Out Thick Section 掏空厚壁以消除缩痕
差[Poor]
改善[Improved]
5.2 转角设计
5.2.1转角半径Corner Radius
尖锐的转角应力集中。
塑料中，如尼龙和聚碳酸酯者，是对V字型刻痕敏感的，较之不敏感的塑料，如ABS和聚乙烯者，成型时会在内圆角上产生高的应力。
当一90°转角的内圆角半径小于公称厚度的25%时，角落就会有高的应力集中。
内圆角的半径增加到公称厚度的75%时，二壁相交处就能进而强化。
可接受的平均内圆角半径是公称厚度的50%。
内圆角半径图表Fillet Radius
5.2.2 转角设计实例
上图及中图中根部尖角，易开裂根部园角，开裂问题解决
5.3 脱模角设计 脱模角 Draft Angles
脱模角太小，会导致顶白、拖白或周期时间长等缺陷。
脱模角以不小于0.5°为原则，而以大于1°为宜。
当然，这应当是在客户或产品结构的可以接受的范围之内，脱模角是愈大愈好。
5.4 肋、角板、螺柱凸台设计
5.4.1
筋肋壁厚 Wall Thickness, Rib
薄壁 Thinwall: 常规 Conventional
1.2 to
2.0 mm < 1.2 mm 2.0 to
3.2 mm
o
wall wall rib mm
r t h t t 375.046.0≥*≤*≤o
o
wall
wall
wall wall rib t mm r t h t t t *6.0375.046.0→≥*≤→*≤o
wall
wall wall rib t r t h t t *6.0*4≥≤≤
5.4.2 三角筋壁厚 Wall Thickness, Gussets
5.4.3 凸台壁厚 Wall Thickness, Bosses
o
wall wall gusset mm
r t h t t 2
1375.046.0≥≥*≤*≤θ常规 Conventional 0.080 to 0.125 in (2.0 to 3.2 mm)
薄壁 Thinwall:
0.050 to 0.080 in < 0.050 in (1.2 to 2.0 mm)
(< 1.2 mm)
o o
wall
wall
wall wall gusset t mm r t h t t t 12
1
*6.0375.046.0→≥→≥*≤→*≤θo
wall
wall wall gusset t r t h t t 1*6.0*4≥≥≤≤θ
常规 Conventional 薄壁Thinwall:
0.080 to 0.125 in 0.050 to 0.080 in < 0.050 in (2.0 to 3.2 mm) (1.2 to 2.0 mm) (< 1.2 mm)
5.4.4 突出件壁厚 Thickness of the Projection
突出件在和公称板壁相交处的建议厚度：以高收缩率的结晶性塑料而言，可采用公称壁厚的50%。
以低收缩率的非结晶性塑料而言，可采用公称壁厚的75%。
5.4.5 突出件高度 Height of the Projection
从成型容易的观点来看，突出件的高度以产品公称壁厚的2.5到3倍为宜。
5.4.6 突出件和侧壁/突出件的距离 The Distance between Projection and Side Wall/Projection
距离应大于产品公称壁厚的2倍。
使得模具钢材具备足够的强度以抵抗弯曲，并且提供足够的吸热区，以免产生缩痕和成型应力。
5.5 孔设计 Holes
以注射成型而言，圆孔形状理想，原因是塑料冷却时，会收缩紧扎在型芯销上，若销为圆形，应力会均匀的分布在孔缘塑料表层中。
5.5.1 方形孔的设计
最初，此一玻纤增强的尼龙计时链轮中央的方型驱动轴孔，有四个锐角，使用几个月后，这些链轮，从方孔的锐角到其附近的链轮齿根产生裂隙而报废。
后来，在方孔的四个角落，加了向外延伸的小孔之后，链轮便不再开裂。
ID
OD mm
r t h t t o
wall wall boss *=≥≥*≤*≤22
1
375.046.0θID
OD t mm r t h t t t o
o
wall
wall
wall wall boss *=→≥→≥*≤→*≤2121*6.0375.046.0θID
OD t r t h t t o
wall
wall wall boss *=≥≥≤≤21*6.0*4θ
5.5.2 孔的成形
孔A和B能以简单直接开模的方式成形，孔C则须要一较复杂
的侧向运动型芯，方能成形。
从易于成型的观点来看，相邻二孔缘的距离，或是孔缘和产
品边缘的距离，至少要有壁厚的两倍，而绝对不可小于壁厚。
下图中的孔太靠近产品的边缘，塑料的收缩使得该孔和其周围的薄壁都因之扭曲。
5.5.3 孔的长径比
盲孔A的长径比应以2:1或3:1为限。
形成穿孔B的型芯销的自由端是顶在定模面上。
这
样的型芯销获得支持而长径比可增加到6:1。
图C所示，将型心延伸至定模侧的配合孔，可以提
供额外的支撑，两头支撑的型心销的长径比可达12:1。
图D所示，以二支型心销成型深孔，可以消除型心
销和定模面的磨耗。
这种方法产生的孔也可有12:1的长
径比。
5.6 结构设计
5.6.1外型更改对结构强度的影响
A B
产品局部的刚性加强，可抵抗产品向下产品上方刚性不足无法抵抗产品向的凹陷变形，下的凹陷变形
Moment of Inertia ≒72,000 g*cm2Moment of Inertia ≒30,000 g*cm2 仅就机械强度考虑，B样品强度仅有A样品的½不到
5.6.2惯性力矩对变形的影响 The Effect of Moment of Inertia on Deformation
下图中在产品底部同样施加500 Kg的力量时,最大变形量相差近三倍。
5.6.3 盒状物侧壁以凸台补强
左图中盒状物侧壁以凸台补强，虽然违反壁厚均一的原
则，但却可以增加强度，防止变形。
5.6.4 下图中盒状物边缘外型经修改而补强。