超聲波塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計的案例
超聲波塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項
超聲波塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項
塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：超聲波焊接篇（上）
圖：超聲波焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖
然后，焊頭將接收到的高頻振動傳遞到待焊接塑膠件的界面，在該區(qū)域即兩個焊接的交界面處由于振動引起摩擦，因此會產(chǎn)生局部高溫，由于塑料導(dǎo)熱性差，一時還不能及時散發(fā)，聚集在焊區(qū)，當(dāng)溫度達(dá)到此塑膠件本身的熔點時，兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，熔化的塑膠填充于接口間的空隙，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，形成牢固的結(jié)合。
圖：塑膠焊接結(jié)合的過程
超聲波焊接的優(yōu)缺點：
在實際應(yīng)用中使用超聲波焊接工藝有幾個吸引人的好處；但是，在使用超聲波焊接工藝之前必須了解這項技術(shù)的優(yōu)缺點。
1、優(yōu)點：
1)焊接速度快，效率高。絕大部分超聲波焊接可以在幾秒之內(nèi)完成；
2)成本低。由于效率高，人工成本低，同時省去了大量夾具、粘合劑或者機(jī)械緊固件等的使用，因此超聲波焊接是一種非常經(jīng)濟(jì)的塑膠件裝配方式；
3)強(qiáng)度高。超聲波焊接幾乎可以達(dá)到塑膠件本體強(qiáng)度的80%以上，在一些應(yīng)用上甚至可以與注塑成型相媲美；
4）不改變塑料狀態(tài)，超聲波塑料焊接是一種固態(tài)工藝，可以通過精確控制，振動產(chǎn)生的高溫只會熔化塑膠而不會過度加熱導(dǎo)致降解，停止工作后會迅速冷卻固化，有助于保持塑料在連接前表現(xiàn)出的原始材料特性。
5)合理的塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計可以使得超聲波焊接達(dá)到一定程度的水密或氣密效果；
6)表面質(zhì)量好，焊點美觀，可以實現(xiàn)無縫焊接；
7)工序簡潔，操作簡單，可以實現(xiàn)自動化焊接；
8)品質(zhì)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，焊接故障率低，適宜大批量生產(chǎn)；
9)超聲波焊接過程清潔，無需其他粘合劑，能源和材料效率高。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：超聲波焊接篇（中）
生產(chǎn)后的塑膠件，如果表面殘留潤滑劑或脫模劑，會減少摩擦生熱從而阻礙焊接過程。同時，因雜質(zhì)進(jìn)入焊縫，會降低焊縫強(qiáng)度。雖然超聲波再加工時可將加工表面的溶劑、雜質(zhì)等震開，但對于要求密封、或在高強(qiáng)度的情況下，應(yīng)盡可能手動去除。在有某些要求的情況下，先清洗塑料件是必要的。
6、塑料吸濕性的影響
如果焊接濕塑料制品，加熱后含有的水分會變成蒸汽，焊接表面會出現(xiàn)氣泡，削弱焊接強(qiáng)度和密封性能。最好的做法是，具有吸水性的塑膠件應(yīng)該在注塑完成后馬上進(jìn)行超聲波焊接。如果不能馬上進(jìn)行焊接，應(yīng)該以裝有干燥劑的PE袋進(jìn)行密封包裝；沒有密封包裝的吸水塑膠件，在焊接之前應(yīng)該進(jìn)行烘干。
7、除此之外，還有許多其它因素會影響焊接強(qiáng)度：
焊接區(qū)域面積。焊線越長，熔融塑料越多，焊接強(qiáng)度越大。但實際上，受注塑精度和治具等因素影響，焊接區(qū)域面積會比設(shè)計預(yù)想的要小很多。
注塑件尺寸精度和質(zhì)量。注塑缺陷如空隙，會吸收超聲振動，影響能量傳遞。可能會導(dǎo)致零件表面燙傷和內(nèi)部裂紋，以及較低的焊接強(qiáng)度。
二、塑膠件超聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計
1、超聲結(jié)構(gòu)
通過超聲產(chǎn)生的能量是瞬時的，接縫面積越大，能量分散越嚴(yán)重，焊接效果越差，甚至無法焊接。另外超聲波是縱向傳波的，能量損失同距離成正比，遠(yuǎn)距離焊接應(yīng)控制在6cm以內(nèi)。焊接線應(yīng)控制在0.3~0.8mm之間為宜，工件的壁厚不能太小，否則不能良好熔接，特別是要求氣密的產(chǎn)品。等等以上這些限制條件說明要達(dá)到良好的焊接效果，必須要設(shè)計合理的超聲結(jié)構(gòu)。
1）超聲線的含義
超聲線，叫法很多，也可以叫焊接線，超聲筋，焊接筋，導(dǎo)熔線，導(dǎo)能線，能量導(dǎo)向器等等。超聲線的主要特征是在其中一個配合表面上模制出一個 90° 或 60° 的小三角形筋。該小三角形筋將初始接觸限制在非常小的區(qū)域，并將超聲波能量集中在三角形的頂點。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：螺紋連接結(jié)構(gòu)篇（上）
塑膠件的連接結(jié)構(gòu)，有兩種應(yīng)用較廣泛，一種是卡扣連接（之前文章已有介紹），另一種是螺紋連接。其中螺紋連接我認(rèn)為是應(yīng)用最廣泛、最常見的連接結(jié)構(gòu)。基于成本考慮，盡管大家都在盡量減少螺紋連接的使用，但是，對于絕大部分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，螺紋連接結(jié)構(gòu)還是很難完全被取代，因為，其相對于卡扣連接有以下優(yōu)點：
連接強(qiáng)度比卡扣大得多，即使受到額外負(fù)載也不容易松脫，可靠性高；
可拆卸次數(shù)多，特別是使用機(jī)牙螺絲的情況下，連接強(qiáng)度并不會受影響很大；
螺絲柱在模具上成型方便，模具結(jié)構(gòu)簡單，且容易調(diào)整；
操作簡單，易學(xué)，誰不會打個螺絲呢。
當(dāng)然，相對于卡扣，其缺點如下：
成本相對高些，螺絲、螺母、電批、螺絲刀等緊固件與工具的成本；
對于外觀零件，會在外殼上存在放置螺絲以及操作的孔洞，破壞外觀的完整性；
裝配時間長，預(yù)埋螺母、放置螺絲、使用電批或螺絲工具的時間成本，間接增加裝配成本；
螺紋連接的結(jié)構(gòu)類型少，設(shè)計自由度比較受限，常常在主出模方向設(shè)計居多。
結(jié)合卡扣和螺紋連接的優(yōu)缺點，在實際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計上，常常兼容這兩種連接方式，使產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)性能與成本的平衡。
塑膠件的螺紋連接結(jié)構(gòu)一般有以下兩種：
一種是采用機(jī)械牙螺絲（簡稱機(jī)牙螺絲）的結(jié)構(gòu)；
一種是采用自攻牙螺絲（簡稱自攻螺絲）的結(jié)構(gòu)；
這兩種結(jié)構(gòu)比較常見的結(jié)構(gòu)形式如下圖，共同點是兩個塑膠零件上分別有用于與螺絲配合的螺絲柱（BOSS柱）和用于支承螺絲頭的套司；區(qū)別在于采用機(jī)牙螺絲的螺絲柱內(nèi)孔需預(yù)埋螺母。
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塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：螺紋連接結(jié)構(gòu)篇（下）
但是，針對某些比較大的產(chǎn)品，采用常規(guī)設(shè)計，螺絲柱的高度很難做矮，這里列出三種降低螺絲柱高度的方法。
1）把螺絲柱高度降低，相對應(yīng)的套司加高。
2）塔狀橋接結(jié)構(gòu)，俗稱“狗窩”結(jié)構(gòu)，通過在螺絲柱底下設(shè)計一塔狀支撐橋，使得螺絲柱部分高度降低，支撐橋部分模具上通過斜頂出模。
3）凸臺結(jié)構(gòu)，是第二種的一般形式，主要用于內(nèi)部件，通過凸臺結(jié)構(gòu)支撐螺絲柱。
3、減小或避免縮痕問題
1）螺絲柱根部導(dǎo)致的縮痕問題
螺絲柱結(jié)構(gòu)實際上相當(dāng)于一個圓形的加強(qiáng)筋與主壁連接在一起，有關(guān)加強(qiáng)筋如何設(shè)計才能減小或避免縮痕問題已經(jīng)在之前文章有介紹：塑膠的結(jié)構(gòu)設(shè)計：加強(qiáng)筋篇（中），
文中，結(jié)論是，對外觀要求高（光面）的塑膠件，其背部的加強(qiáng)筋的底部厚度建議B≤0.5T。如果對模具設(shè)計和后續(xù)工藝調(diào)參有把握，可設(shè)計B>0.56T，但最大建議不大于0.7T，因為太大后續(xù)會很難調(diào)。需要注意的是，不同塑件材質(zhì)對應(yīng)的加強(qiáng)筋厚度并不一定遵循B≤0.5T。
如果B值沒辦法做到小于0.56T，為了保險起見，可以做“火山口”結(jié)構(gòu)（塑膠件壁厚內(nèi)測淘膠），比如以下螺絲柱的處理。
圖1，為螺絲柱的原始設(shè)計，螺絲柱壁厚為1.75，1.75/2=0.875（>0.56），很大概率螺絲柱背面會產(chǎn)生縮痕。
圖2，在螺絲柱內(nèi)孔底部淘膠并導(dǎo)全圓角，圖中紅色區(qū)域面積減小一點，但是不明顯，同時靠司筒針散熱有限，所以結(jié)果不是很明顯。
圖3，在圖2處理基礎(chǔ)上在螺絲柱外側(cè)根部做火山口繼續(xù)淘膠，可見圖中紅色區(qū)域面積有明顯減小，這是因為火山口處被模具鋼材填掉，帶走更多的熱量，螺絲柱背面的縮痕會有明顯改善。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：螺紋連接結(jié)構(gòu)篇（中）
接上篇：塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：螺紋連接結(jié)構(gòu)篇（上）
塑膠件螺紋連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則：
連接強(qiáng)度原則；
成型性原則；
一、連接強(qiáng)度原則
在上篇中提到，由于檢查緊固力的方法很復(fù)雜，我們通常通過扭矩值來確認(rèn)施力情況，也就是說，緊固力的大小可以通過扭矩值來表征，如果擰緊扭矩越大，相對于的緊固力就越大,，連接強(qiáng)度就越大。
由公式：擰緊扭矩Tα=Tr+X(Tf-Tr)可知，如果需要增大擰緊扭矩Tα，可以通過增大攻牙扭矩Tr和滑牙扭矩Tf來實現(xiàn)。
增大攻牙扭矩Tr
，這會導(dǎo)致前期攻牙階段的安裝扭矩變大，前期顯得很吃力，同時導(dǎo)致擰緊扭矩T
α
的范圍太窄，容易造成滑牙，這不是我們想要的結(jié)果。
增大滑牙扭矩Tf
，也就是增大了滑牙扭矩T
f
和攻牙扭矩T
r
之間的差值(T
f
-T
r
)，這樣的結(jié)果是擰緊扭矩T
α
增大了，同時使得擰緊扭矩Tα在一個較大的容差范圍內(nèi)。
那么，如何增大滑牙扭矩Tf呢？
滑牙緊固力公式：
滑牙扭矩公式：
由以上公式可知，增大以下因素：σt（塑膠材料的拉伸屈服應(yīng)力）；Dp（螺絲中徑）；L（螺紋旋合深度）；f1（螺紋與塑膠之間的摩擦系數(shù)）；f2（螺絲頭底部與塑膠之間的摩擦系數(shù)）；p（螺絲的螺距）；都可以增大滑牙扭矩Tf。
展開 塑膠件通用結(jié)構(gòu)設(shè)計
塑膠件通用結(jié)構(gòu)設(shè)計
塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：倒角篇
4、應(yīng)力集中
如果設(shè)計目標(biāo)是為了降低應(yīng)力集中，則圓角是更好的選擇，這是因為同一尺寸的圓角比斜角具有更大的表面分擔(dān)應(yīng)力。
5、孔或銷
無論是螺孔、定位孔、定位銷，孔或銷的邊緣倒斜角是一個更好的選擇。
二、對于塑膠件
由于塑膠件的成型方式與機(jī)加件不同，塑膠件的倒角設(shè)計更多的是以圓角為主，斜角為輔（斜角更多的是為了造型需要以及有些結(jié)構(gòu)起到導(dǎo)向作用，還有壁厚漸變過渡），圓角的設(shè)計有以下好處：
1、流動性
塑膠件在注塑成型過程中，熔融樹脂的流動性很重要，圓角提供更小的流動阻力，圓角越大，越有利于充填。
在原始設(shè)計中，尖角很容易在注塑過程中因渦流造成空氣滯留，導(dǎo)致局部高溫使得零件尖角處燒焦，造成外觀缺陷。優(yōu)化后增加半徑以保證塑料熔體的流動。
2、塑膠件的強(qiáng)度
熔融聚合物流過和流過鋒利的邊緣會引起剪切，進(jìn)而導(dǎo)致聚合物鏈斷裂。這些較短的聚合物鏈導(dǎo)致塑膠件的平均分子量較低；因此塑膠件的強(qiáng)度和性能可能會降低。添加圓角半徑，即使是很小的半徑，也將有助于流動并有助于防止這種剪切現(xiàn)象。
3、應(yīng)力集中
疲勞破壞是由裂紋擴(kuò)展引起的，而裂紋的形成主要在應(yīng)力集中部位和構(gòu)件表面。在截面尺寸突然改變處，如轉(zhuǎn)角處，要采用半徑足夠大的過渡圓角。從相關(guān)曲線可知，隨R的增大，有效應(yīng)力集中系數(shù)迅速減小。圓角有助于將應(yīng)力分布在更大的表面上，防止受力部分快速變形甚至開裂。（尤其是耐應(yīng)力開裂性差的聚碳酸酯材料，如果成型條件不當(dāng)或塑膠件結(jié)構(gòu)不合理，則會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，特別容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。）
圖：應(yīng)力集中系數(shù)與圓角的關(guān)系曲線
4、便于模具加工、提高模具強(qiáng)度
塑膠件上設(shè)計了圓角，模具的對應(yīng)部位也呈圓角，這就增加了模具的堅固性，模具在淬火或使用時不致因應(yīng)力集中而開裂，因而也增加了模具的強(qiáng)度。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：止口篇
圖1：門縫的尷尬
圖二：冬天洗澡，寒風(fēng)從門縫吹進(jìn)來
圖三：酒店門邊的卡片“無縫不入”
以上現(xiàn)象是因為門與門框之間沒有形成嚴(yán)密的止口結(jié)構(gòu)，對于產(chǎn)品設(shè)計來說，是不希望產(chǎn)品出現(xiàn)這樣的情況，因而目前不少公司都在致力于無縫隙（少縫隙）的拆件結(jié)構(gòu)，即一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，這方面尤其以蘋果公司產(chǎn)品為代表。
比如以下蘋果的某款電源設(shè)配器，常規(guī)的設(shè)配器采用的是上下殼，然后通過超聲波焊接，但是上下殼之間會存在接縫，如下圖左邊兩款；下圖右邊款采用的是塑膠Unibody工藝，外殼一體注塑成型，中間的夾線通過后期打磨去除，幾乎看不到痕跡。
有關(guān)于塑膠一體化設(shè)計的更多相關(guān)介紹，可以點擊這篇文章查閱：Unibody一體成型工藝（塑膠篇）。
雖然塑膠一體化設(shè)計好處多多，但是成本高（包括設(shè)計成本、模具成本、后處理成本等），對于普通的產(chǎn)品來說，采用上下殼拆件的方式還是目前主流，但是兩個互相配合的零件之間需要設(shè)計止口，止口所能起到的作用如下：
1、起到遮蔽的作用，兩個相互配合的殼體本身是存在一條縫，對于容易變形的塑膠件，如果沒有止口結(jié)構(gòu)，由于縫隙不均勻，即使是功能沒問題，但從外觀上看就讓人感覺低端，質(zhì)量差，縫隙大點的話甚至可以看到里面的零部件。
2、起限位作用，防止或減小兩個相互配合的殼體裝配時產(chǎn)生偏位或段差。如果兩個相互配合的殼體零件長寬（XY）兩方向設(shè)計有止口，那么這兩個零件在XY方向上是互相被限位的，也可以理解成定位，這是有利于裝配的；同時，還可以在特定方向上矯正零件的變形，如下圖，A殼限制B殼往里（紅色箭頭方向）變形，同時B殼限制A殼往外（黑色箭頭方向）變形。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：卡扣篇（下）
約束完整性
卡扣在裝配或拆卸的過程中，實際上是裝配件相對于基體件的運(yùn)動，裝配件如果沒有約束，其最終狀態(tài)是不確定的，也是不穩(wěn)定的；約束，就是裝配件相對于基體件的運(yùn)動控制。
約束的完整性包括定位和鎖緊，如果說鎖緊是卡扣連接的最終目標(biāo)，那么約束就是實現(xiàn)最終目標(biāo)最基本的關(guān)鍵要求。
常見的鎖緊件包括鉤爪、卡爪、環(huán)套、扭桿和止逆等，鎖緊件與配合件組合形成鎖緊副。
常見的定位件包括：銷、錐銷、導(dǎo)軌、楔、卡爪、表面、邊緣、凸耳、凸臺、槽、孔和活鉸鏈等，定位件與配合件組合形成定位副。
鎖緊副之前文章已經(jīng)以懸臂梁卡扣為例進(jìn)行大篇幅介紹，以下主要針對定位副做進(jìn)一步介紹。
一個好的連接結(jié)構(gòu)，應(yīng)該是首先被導(dǎo)向，然后是定位，最后才是連接緊固，對卡扣連接而言，也應(yīng)如是。
卡扣設(shè)計定位結(jié)構(gòu)有以下好處：
l 定位結(jié)構(gòu)起到導(dǎo)向作用，便于裝配；
l 確定唯一裝配位置，防止裝配不當(dāng)損壞卡扣；
l 提高卡扣的配合精度，從而提高卡扣的連接強(qiáng)度；
l 抵抗卡扣某方向上的分離力，從而提高卡扣的連接強(qiáng)度。
定位結(jié)構(gòu)在零件上一般會以兩種方式存在：
l
一種是零件本身就存在的，能起到局部定位功能的結(jié)構(gòu)，如零件的邊緣和表面等。零件本身的定位結(jié)構(gòu)精度低，不易實現(xiàn)尺寸的控制與微調(diào)。
l 一種是經(jīng)過特殊設(shè)計，用來實現(xiàn)某種定位功能的結(jié)構(gòu)，比如凸臺、柱子、孔、導(dǎo)軌、鉸鏈等。這種定位結(jié)構(gòu)精度高，容易實現(xiàn)尺寸的控制與微調(diào)。
在約束的設(shè)計上，完全約束是理想狀態(tài)，實際設(shè)計中講究的是適當(dāng)?shù)募s束，盡量減少欠約束與過約束。
3.
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：卡扣篇（上）
一、卡扣的含義
卡扣：也稱卡鉤、卡口、扣位，是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上常用的一種連接固定結(jié)構(gòu)，一般需要另一與之配合的零件實現(xiàn)連接效果，尤其在塑膠件上較為常見，兩個零件的連接方式有很多種。
二、卡扣連接的優(yōu)缺點：
相對于其他連接方式，卡扣是一種比較經(jīng)濟(jì)、有效、簡單便捷的塑膠連接方式，具體表現(xiàn)為：
經(jīng)濟(jì)性：塑膠卡扣可以在塑膠件上直接成型，裝配時無需其他緊鎖配件，如螺絲、螺母等，節(jié)約成本。
有效性：卡扣的連接強(qiáng)度可以滿足大部分產(chǎn)品設(shè)計，在一些需要更高連接強(qiáng)度的產(chǎn)品中，卡扣可以作為一種輔助連接，如螺絲+卡扣。
簡單便捷性：通過合理設(shè)計，卡扣連接可以實現(xiàn)快速裝配和拆卸，拆裝過程甚至可以無需輔助工具。
同時，卡扣連接也是一種可以對產(chǎn)品外觀的完整性保持良好的連接方式之一，特別是對外觀有高要求的消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，卡扣連接是應(yīng)用最廣泛的連接方式。
但，卡扣連接同樣也有些缺點：
模具成本高：除特別設(shè)計外（碰穿），卡扣在模具上成型一般需要設(shè)計斜頂或行位，這些模具結(jié)構(gòu)的數(shù)量會影響到整個模具的成本。
精度要求高：卡扣的配合精度要求高，模具上一般難保證一次性做到位，需兩到三次試模調(diào)配。
連接質(zhì)量不易評估：某些卡扣裝配連接后由于從外部看不到，無法有效判斷最終的連接狀態(tài)和效果，容易造成人為裝配不到位而使連接質(zhì)量打折扣。
連接強(qiáng)度不足：除非卡合量足夠，否則卡扣容易由于塑膠件變形而松脫，特別是在一些需要過跌落測試的產(chǎn)品，只設(shè)計卡扣連接一般滿足不了測試要求。
可拆卸次數(shù)有限：除一些采用韌性較好的材料或經(jīng)過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計的卡扣外，一般大部分卡扣的拆卸次數(shù)都有限，卡扣由于多次拆卸變形，導(dǎo)致卡合量減小，連接效果降低。
不可復(fù)原性：卡扣一旦斷裂，即失效，無法再補(bǔ)救，整個零件可能因此報廢。
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塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：拔模斜度篇（下）
接上篇：塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：拔模斜度篇（上）
05 拔模斜度設(shè)計的原則
保證出模要求
保證結(jié)構(gòu)功能
保證外觀要求
二、保證結(jié)構(gòu)功能
一個完整的產(chǎn)品本質(zhì)上是不同的零件有序的構(gòu)成，不同零件之間通過連接關(guān)系連接成一個整體，一個零件的拔模不僅僅對自身的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，同時也會影響到與之配合的另一零件。
1、零件拔模后，對螺絲支承面的影響。
對支撐面進(jìn)行拔模，可以方便出模，但是拔模后，螺絲的支承面與螺柱中心線不垂直，強(qiáng)行鎖緊后，被固定件可能會被壓歪。
2、零件拔模后，對過盈配合的影響。
塑膠件之間可以互相配對拔模，過盈配合精度不影響，但是對于無拔模斜度的標(biāo)準(zhǔn)件（如軸承、轉(zhuǎn)軸等）與塑件件過盈配合就需要注意，比如以下這種小軸與柱子內(nèi)孔的過盈配合，內(nèi)孔如果拔模，過盈效果容易失效，內(nèi)孔通過司筒針出模可以實現(xiàn)內(nèi)孔無拔模。
對于軸承的過盈配合，稍大的軸承孔無法通過司筒針出模達(dá)到無拔模斜度，采用常規(guī)出模方式需要設(shè)計拔模斜度，如下面軸承孔，內(nèi)孔大面拔模，筋位面積小，可以不拔模，強(qiáng)脫出模。
3、零件拔模后，分型面的確定會影響結(jié)構(gòu)精度。
在拔模時，當(dāng)對零件中的d1、d2、d3、d4有同心度要求時，分型面必須在A～A處且d1與d2設(shè)計在同一型芯上才能使模具保證其要求。
4、零件拔模后，分型線（夾線）出模、外觀、結(jié)構(gòu)的影響。
一般的通孔是通過前后模的碰穿成型，只是碰穿位置的不同，導(dǎo)致夾線的位置也不同，通孔拔模后，一般有以下3種碰穿方式，夾線（批鋒）就產(chǎn)生在前后模的相碰處。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：卡扣篇（中）
接上篇：塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：卡扣篇（上）。
卡扣設(shè)計的原則
卡扣設(shè)計的最終目標(biāo)是要實現(xiàn)兩個零件之間的成功連接固定，要達(dá)到連接固定的效果，卡扣設(shè)計時需要從以下幾方面進(jìn)行考慮：連接可靠性、約束完整性和裝配協(xié)調(diào)性，它們是卡扣連接成功的關(guān)鍵要求，其他要求還應(yīng)該包括制造工藝的可行性、成本的高低等。
連接可靠性，是卡扣設(shè)計中最重要的一個設(shè)計指標(biāo)，一般會從以下幾個方面去考慮：
l
連接符合功能預(yù)期；
l 連接強(qiáng)度；
l 在用戶使用過程中不發(fā)生分離、松動、破損、噪聲；
l 能夠適應(yīng)使用過程中因環(huán)境因素引起的產(chǎn)品變形或蠕變；
l 保證維修拆卸的功能與設(shè)計預(yù)期一致。
實際上，在產(chǎn)品設(shè)計過程中，會根據(jù)產(chǎn)品的定位、部件的功能以及成本去選擇需要滿足的連接可靠性要求，并不是每個設(shè)計都需要完全滿足以上要求，比如有些設(shè)計不需要經(jīng)常拆卸或維修，那么設(shè)計符合前三點就可以，如果需要經(jīng)常拆卸，那么就需要考慮拆后卡扣的功能與設(shè)計預(yù)期一致，此時卡扣設(shè)計的類型選擇或具體設(shè)計參數(shù)上就會有所改變，比如下圖中同樣是電池蓋，但是應(yīng)用在充電寶和遙控器上卡扣的設(shè)計就會不同。
下面針對懸臂梁卡扣的連接強(qiáng)度計算進(jìn)行分析介紹：
一、常見的懸臂梁卡扣的主要有以下參數(shù)：
1、梁根部的厚度Tb
T
b
一般為壁厚T
w
的50%~60%，太小可能會存在充模和流動問題，太大可能會存在冷卻問題，進(jìn)而會導(dǎo)致大的殘余應(yīng)力、縮孔和縮痕。當(dāng)梁是從壁面延伸出來時，T
b
可等于T
w
。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：分型面（線）篇
01 分型面（線）的含義
所謂分型，即把塑件件成型部分的模仁分出若干個模塊，模塊與模塊之間的接觸面叫做分型面，也加分模面，狹義上的分型面，指的是塑件件外形最大輪廓處的分型面，即分出型腔和型芯，或者前模和后模。廣義上的分型面，還包括塑件件局部的分型面（孔的分型面），以及所有參與成型的模塊的分型面（如滑塊、斜頂、鑲件、頂針等的分型面）。
分型面與塑膠件表面相交的分界線，叫做分型線，英文為：Parting Line，因此分型面在業(yè)內(nèi)一般簡稱PL面。由于成型模塊之間接觸不可能做到毫無間隙，塑膠件成型后，這條間隙復(fù)制到塑膠件上便形成一條類似批鋒的殘膠痕跡，因看起來像一條線，所以稱為分型線，也叫夾線。
如果說，分型面主要是針對模具而談，那么分型線就是分型面在塑膠件上的體現(xiàn)，分型線的粗細(xì)會影響塑膠件的外觀、功能。因此，在塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要特別注意。
02 分型面的種類
我們一般把塑件件外形最大輪廓處的分型面稱為主分型面，其他的為輔助分型面。
分型面的形式
1、平面分型面：平面分型面是比較常見的、簡單的，它是一個垂直于開模方向的平面，如下圖所示。
2、階梯分型面：根據(jù)一些塑件的具體情況，將分型面做成階梯狀，如下圖所示。
對于階梯分型線，由于型腔一側(cè)受力較大，在型腔兩側(cè)產(chǎn)生注射偏心力，造成定半模和動半模之間存在相對滑動傾向，其滑動方向如下圖所示。所以應(yīng)首先選擇階梯面淺（垂直投影面積較大的一側(cè)）的分型面，如下右圖。
在排模時，將兩個模腔對稱排列，如下圖所示。使模體兩側(cè)承受的注射力平衡，使模具結(jié)構(gòu)緊湊。
如果階梯分型面階梯落差太大，可考慮設(shè)計枕位，局部做階梯分型面。
展開 塑膠件的結(jié)構(gòu)設(shè)計：拔模斜度篇（上）
05 拔模斜度設(shè)計的原則
保證出模要求
保證結(jié)構(gòu)功能
保證外觀要求
一、保證出模要求
1、模具打開后，塑膠件需留在后模一側(cè)，利于最后頂出
塑膠件從模具中取出來，需要分兩個步驟：
1）首先，塑膠件外表面與前模型腔壁分離，此步驟一般模具無額外的輔助分離結(jié)構(gòu)，因此塑膠件外側(cè)表面與型腔壁之間的摩擦力盡量小。
2）然后，塑膠件內(nèi)表面與后模型芯壁分離，此步驟一般模具采用頂針、斜頂或者推板等的輔助頂出結(jié)構(gòu)，塑膠件內(nèi)側(cè)表面與型芯之間的摩擦力在一定程度上應(yīng)大于塑膠件外側(cè)表面與型腔壁之間的摩擦力，保證模具打開過程中塑膠件留在后模側(cè)。
由上述可知，由于塑料有向模具型芯收縮的趨勢（即收縮應(yīng)力大），在粗糙度和拔模斜度一定時，塑膠件內(nèi)側(cè)表面與型芯之間的摩擦力會比塑膠件外側(cè)表面與型腔壁之間的摩擦力大，同時，模具的頂出機(jī)構(gòu)通常在后模側(cè)，因此，一般情況下，都會把型芯設(shè)計在后模，型腔設(shè)計在前模，即把塑膠件復(fù)雜的一面設(shè)計在后模，把相對簡單的一面（外觀面）設(shè)計在前模。
但是也有例外，比如有些零件內(nèi)表面作為外觀面，不允許有頂針痕跡，那么就會把型芯設(shè)計在前模，型腔設(shè)計在后模，為了防止粘前模，前模需要設(shè)計頂出輔助機(jī)構(gòu)，如下圖。
也有些零件上下長得差不多，沒有明顯的外觀面，如下圖零件，無法很快能確定零件的前后模，對于這類零件，如果沒什么要求，前后模在那邊都可以，為了防止粘前模，模具設(shè)計時只要把后模的拔模斜度盡可能取小而前模的拔模斜度取大(在制件尺寸公差范圍內(nèi))，就可使零件在開模后停留在動模，這樣就可以免去在前模設(shè)計頂出輔助機(jī)構(gòu)。
對于以下這種有調(diào)整空間的結(jié)構(gòu)，型芯膠位，由原來前后模各一半改為前模占1/3，后模占2/3，可以減小粘前模風(fēng)險。
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