塑膠結構設計
關注創建者：匿名 創建時間：2022-03-21
塑膠結構設計的視頻教程
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UG塑膠模具設計：純工廠實戰入門到精通系列（更新中）
第一節 產品分析 第二節 排位、模仁模胚確定 ，第三節 澆注系統設計 第四節 頂出設計 第五 節 螺絲運水-1 第六節 螺絲運水-2 第七節 彈簧選取與燕秀調法 第八節 輔助零件 第九節 排 氣設計 第十節 加工圖講解
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塑膠模具設計分模教程【片體+實體完整分模流程，案例為出口模具】
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塑膠結構設計的實例教程
前兩篇：塑膠的結構設計：加強筋篇（上），塑膠的結構設計：加強筋篇（中）介紹了加強筋設計的原則中的“基于剛度原則”和“基于外觀質量原則”，本篇接著介紹：“基于加工工藝原則”。
加強筋設計的原則：
基于剛度原則
基于外觀質量原則
基于加工工藝原則（√）
03 基于加工工藝原則
加強筋的設計在滿足剛度、外觀質量要求的前提下，還應滿足加工工藝要求，由于塑膠件上的加強筋是通過模具去成型，因此此處所指的加工工藝主要是指加強筋對應的模具加工工藝以及成型工藝。
模具加工工藝
加強筋的設計應有利于模具加工，并保證模具強度要求。
成型工藝
加強筋的設計應有利于塑膠的成型，并保證順利出模。
一、加強筋的拔模斜度
由剛度理論可知，加強筋的高度越高，其剛度越大，那么把加強筋設計得越高是否越好呢？
顯然，對于注塑成型來說，并不是這樣的，按注塑成型原理，塑件最后需要從模具中被頂出，為了讓塑件能被順利頂出，塑件需在開模方向上設計一定的拔模斜度。
所以，加強筋也是需要設計拔模斜度，拔模斜度理論上越大，塑件就更容易被頂出，但是拔模斜度α越大，加強筋的頂部厚度C就越小，或者說同樣的拔模斜度，加強筋高度H越高，頂部厚度C就越??；加強筋高度H太高，頂部厚度C值太小有以下壞處：
1）加強筋的本身的強度被削弱，進而影響整個塑膠件的剛度或強度。
2）需要更高的注射壓力，甚至會引起短射而缺膠。
3）增加了與模具型芯的接觸面積，加強筋與模具型芯的摩擦力增大，需要更大的頂出力，塑件容易頂變形。
4）加強筋在模具上是一條條細窄的槽，采用常規的銑削方法很難加工，一般采用電火花放電加工。
展開 但是，針對某些比較大的產品，采用常規設計，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，相對應的套司加高。
2）塔狀橋接結構，俗稱“狗窩”結構，通過在螺絲柱底下設計一塔狀支撐橋，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）凸臺結構，是第二種的一般形式，主要用于內部件，通過凸臺結構支撐螺絲柱。
3、減小或避免縮痕問題
1）螺絲柱根部導致的縮痕問題
螺絲柱結構實際上相當于一個圓形的加強筋與主壁連接在一起，有關加強筋如何設計才能減小或避免縮痕問題已經在之前文章有介紹：塑膠的結構設計：加強筋篇（中），
文中，結論是，對外觀要求高（光面）的塑膠件，其背部的加強筋的底部厚度建議B≤0.5T。如果對模具設計和后續工藝調參有把握，可設計B>0.56T，但最大建議不大于0.7T，因為太大后續會很難調。需要注意的是，不同塑件材質對應的加強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”結構（塑膠件壁厚內測淘膠），比如以下螺絲柱的處理。
圖1，為螺絲柱的原始設計，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生縮痕。
圖2，在螺絲柱內孔底部淘膠并導全圓角，圖中紅色區域面積減小一點，但是不明顯，同時靠司筒針散熱有限，所以結果不是很明顯。
圖3，在圖2處理基礎上在螺絲柱外側根部做火山口繼續淘膠，可見圖中紅色區域面積有明顯減小，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 圖：超聲波焊接機的結構簡圖
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，在該區域即兩個焊接的交界面處由于振動引起摩擦，因此會產生局部高溫，由于塑料導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，當溫度達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。當超聲波停止作用后，讓壓力持續幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，形成牢固的結合。
圖：塑膠焊接結合的過程
超聲波焊接的優缺點：
在實際應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的優缺點。
1、優點：
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、粘合劑或者機械緊固件等的使用，因此超聲波焊接是一種非常經濟的塑膠件裝配方式；
3)強度高。超聲波焊接幾乎可以達到塑膠件本體強度的80%以上，在一些應用上甚至可以與注塑成型相媲美；
4）不改變塑料狀態，超聲波塑料焊接是一種固態工藝，可以通過精確控制，振動產生的高溫只會熔化塑膠而不會過度加熱導致降解，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出的原始材料特性。
5)合理的塑膠件結構設計可以使得超聲波焊接達到一定程度的水密或氣密效果；
6)表面質量好，焊點美觀，可以實現無縫焊接；
7)工序簡潔，操作簡單，可以實現自動化焊接；
8)品質穩定，產品質量穩定可靠，焊接故障率低，適宜大批量生產；
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 通用塑膠零件設計 塑膠零件結構設計一點通
接上篇：塑膠件的結構設計：螺紋連接結構篇（上）
塑膠件螺紋連接結構的設計原則：
連接強度原則；
成型性原則；
一、連接強度原則
在上篇中提到，由于檢查緊固力的方法很復雜，我們通常通過扭矩值來確認施力情況，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。
增大攻牙扭矩Tr
，這會導致前期攻牙階段的安裝扭矩變大，前期顯得很吃力，同時導致擰緊扭矩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。
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）；f2（螺絲頭底部與塑膠之間的摩擦系數）；p（螺絲的螺距）；都可以增大滑牙扭矩Tf。
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本文原刊登于Ansys.com：《Boost Your Ansys Workflow: 5 Tips for Faster, More Accurate Structural Checks》
編輯整理：邱成宇 | Ansys 高級應用工程師
在結構工程中，精度和效率是必須滿足的目標。由于項目變得越來越復雜，能夠在確保符合行業標準的同時簡化工作流程，對于取得成功的結果非常關鍵。
本文將介紹使用
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結構輕量化優化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優化仿真解決方案，以及輕量化結構設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優化仿真解決方案
2.輕量化結構設計案例分析
講師：
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項，如圖1所示。
OCAD：反射棱鏡的初始結構設計16天前
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項，如圖1所示。
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
雙高斯照相物鏡屬于中等視場及中等相對孔徑的典型照相物鏡，其結構形式如圖1所示。
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結構簡單
打入式斷續變焦光學系統的固定組就是一般定焦系統的物鏡，需要獨立矯正像差?；顒咏M一般由正負兩組透鏡組成。在變焦過程中一般遵循系統相對孔徑不變原則。在分配活動組兩組透鏡的焦距時有兩種求解方法，一種是根據前活動組位置及后組位置先求出光線M1M2，很容易得到兩組份焦距值；
A) 會聚光路中打入型變焦系統設計
打入式斷續變焦系統還分為一次性打入式斷續變焦系統和多重轉換式斷續變焦系統兩種。一次性打入式斷續變焦系統只有打入或打出兩個變焦倍率。多重轉換式斷續變焦系統可以通過多組可打入組分輪番打入（打出）獲得多個變焦倍率。
1. 一次性打入式斷續變焦系統設計
打入（出）型斷續變焦系統結構比較簡單，在不需要連續變焦時一般采用這種結構形式。在活動組打出時使用固定組，系統焦點位置穩定，瞄準精度高。打入（出）型變焦系統的活動組可以在前
圖1.帶有端部反射鏡及保護玻璃的單反射鏡掃描系統示意圖
單反射鏡掃描光學系統往往多設在光學系統端部用以掃描物方視場，故有常稱端部反射鏡。由于具有單次反射面的反射棱鏡也具有反射鏡的功能，也經常使用這類棱鏡作為掃描元件，這類棱鏡被稱作端部棱鏡。
具有端部反射鏡（棱鏡）及保護玻璃的掃描光學系統，由于其端部反射鏡（棱鏡）是個運動部件，其前保護玻璃可能是三維傾斜的，因此不易計算他們的外形尺寸。
