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注塑制品-加强肋的设计

文章出处:未知责任编辑:中启塑胶作者:佳鑫塑胶人气: 发表时间:2014-08-24 11:14
注塑制品往往是由许多壁面组成,而壁的厚度在工艺上受到一定的限制,不能做得太厚,但注塑制品在使用时.
又要求有一定的强度和刚度,同时壁与壁之间的连接也要求具有较高的位置精度。
为了克服这些矛盾,注塑制品在壁面t或壁与壁之间的连接处采用加强肋的形式来提高制品的强度(有很多资料将加强肋称为加强筋)。
加强肋的效果可以不增加壁的厚度而使制品具有刚度与强度,尤其对于较大的平面用以防止弯曲。

图2-10是用来提高板状注塑制品刚性的典型加强肋结构.其中有壁面上的加强肋,也有壁与壁之间的支撑加强肋。

图2-11中制品利用加强肋改善壁厚,保证了制品厚度的一致性。
 
实际上.加强肋的主要作用除了增加制品的结构强度与刚度外.还是改善塑料的填充状况、避免制品变形和翘曲、减少内应力、提高制品加工性能的重要手段。
在传统和气助注射成型过程中.肋还通常被用作浇口或导流装置帮助填充和密封.
设计过程中不仅要考虑肋的结构性能.还要考虑诸如排气、脱模等加工问题。所以这对于加强肋在制品上的方向及形状等要多加注意。
从肋的开设方向来说。肋的开设方向应与熔融塑料在模具型腔内的流动方向一致,这样可以改善熔融塑料的流动。
若与料流方向垂直,则会使熔融塑料流动受到阻碍,不容易充满型腔,同时不能阻碍脱模动作。
如图2-12 (a)是不理想的设计方案.而图2-12 ( b)就较为理想。
 
从形状上来说,加强肋必须有足够的脱模斜度,应尽可能选用最大的许可斜度。
肋的底部和端部呈圆弧过渡,尤其是底部.要防止应力过于集中而影响制品的质量。
肋和侧壁相交接的地方通常是用一定半径的圆角过渡.一方面可以改善充模特性,另一方面可以减小局部应力集中的可能性,并使壁厚的改变更加平缓。
加强肋的高度不要达到制品的支承表面或与肋邻接的制品边缘,应留有0.5 ---1. 0mm距离,这样不仅不会影响到支承面,而且还不会引起制品支承面的变形(还可不必担心肋所加强的表面的较大变形),如图2-13所示。
当然,加强肋壁厚较大(相对于制件主体的壁厚来说),有可能导致凹痕和收缩孔的形成,如图2-14 (b)。
如果肋基部的圆角半径过大,也可能会出现同样的问题,如图2-14 (c)所示。
 
尽管采用较大的圆角半径在理论上能减小局部应力集中,但是过厚的断面和过大的半径都会导致收缩应力和收缩孔的形成.这将降低该区域的极限强度.因为收缩便刚性和脱模的制品表面积都会减少。
肋的最小实际宽度受充模因素的限制,而其最大宽度却受生产制件所用材料的收缩特征、对制件的包装方便性和制品的平滑外观(光洁度)要求等因素制约。
肋的最佳设计必须集中于一F述几个方面:选择适当的肋的间距、高度、壁厚、拔模斜角、制件壁厚和肋圆角半径。
如图2-15所示。通常,肋每边的斜角(e)取0. 50-1. 50,肋的高度L(5h〔常取(2.5^-3.5) h].肋间距)3h,肋根部半径(R)为(0.25-0.40)h,肋的厚度取((0.4-0.8)h。
当然在实际设计过程中要根据所用的材料和具体的设计要求来确定上述尺寸。