2加强筋设计规范.docx
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2加强筋设计规范
2-加强筋设计规范
PTC013加强筋设计规范（设计流程节点规范）
一.加强筋应用概述
为了确保塑件的强度和刚性，又不致使塑件的壁厚过厚，可以在塑件的适当部位设置加强筋，以避免塑件的变形。
加强筋还起到对装配中元器件的定位，相互配合的部件的对齐，机构的止位和导向的作用，另外，加强筋还可充当内部流道，改善塑件成型过程中塑料流动的情况，有助模腔充填。
二.加强筋的设计要点
1.厚度
一般情况下，加强筋大端厚度A应不大于壁厚的1/2，以免引起收缩；筋小端厚度B，PP材料应不小于0.9mm，其他ABS/PS等材料应不小于1.0mm。
筋截面如图2-1所示。
T－顶面壁厚
A－筋大端厚度，A≤1/2T
B－筋小端厚度
C－脱模斜度
H－筋的高度
图2-1
增加强度的办法是增加筋的数量，而不是增加筋的厚度。
在必须采用较深的加强筋,造成筋大端厚度较厚时，应考虑采取防缩结构，如盘座内壁挂线钩（图2-2所示），或者将容易形成缩痕的部位设计成花纹，来遮盖缩痕。
图2-2
下表是常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值：
常见塑料制品壁厚筋厚设计参考值
制品类型
顶面壁厚
材料
侧面壁厚
内部孔翻边厚度
筋大端
≤
筋小端
≥
参考值
推荐值
参考值
推荐值
普通外观制品
3
ABS/PS
2.8～2.5
2.5
2.5-2.0
2.0
1.4
1.0
PP
2.8-2.5
2.5
2.5-1.5
1.5
1.2
0.9
2.8
ABS/PS
2.5-2.2
2.2
2.3-1.8
1.8
1.4
1.0
PP
2.5-2.2
2.2
2.2-1.5
1.5
1.2
0.9
2.5
ABS/PS
2.5-2.0
2.0
2.0-1.3
1.5
1.3
1.0
PP
2.5-2.0
2.0
2.0-1.3
1.3
1.2
0.9
透明制品
3
透明ABS/透明PS/PMMA
2.8-2.5
2.5
2.5-2.0
2.0
2.0
1.4
2.8
2.5-2.2
2.2
2.3-1.8
1.8
1.8
1.2
2.5
2.5-2.0
2.0
2.0-1.5
1.5
1.8
1.2
说明：
1、此表为常见家电塑料制品壁厚及筋厚的参考数值，不包括手机、遥控器等精密制品。
非常规制品的侧壁及加强筋大小端尺寸还需另行讨论；
2、表中给出的透明制品的加强筋的大端数值指的是没有强度要求的透明件的大端尺寸。
对于有强度要求的透明制品，加强筋的大端尺寸可以设计到与基本壁厚等值，但筋的小端不能小于上表中给出的数值。
2.高度
筋高度应不大于顶面壁厚的3倍，如图2-1中尺寸H≤3T。
在满足设计要求的情况下，加强筋高度应尽可能小。
使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜。
为保证塑件基本平整，加强筋的端面不应与塑件的支撑面相平，应低于支撑面不小于0.5mm，如图2-3所示：
图2-3
对于有阶梯的面，在设计加强筋时，应着重考虑筋的位置和高度。
如图2-4所示的筋位设计不合理，要保证筋位端面到各支撑面的高度尽量相等。
改进方案，可以把筋位的拱形口左移或把拱形口高度抬高。
图2-4
3.脱模斜度
为方便出模，加强筋应加脱模斜度，一般选取单边0.5°～1°,在允许的情况下，斜度尽量取大值，较深的筋应标注大小端厚度尺寸。
4.圆角的应用
为提高塑件强度，改善塑件的流动情况及便于脱模，在加强筋的端面设计时，应采用圆弧过度。
如图2-5所示的筋位设计不合理，筋位端面应设计成圆角。
图2-5
5．拱形和波形的应用
在加强筋的设计中，要适当考虑拱形和波形的应用。
把筋表面制成拱形和波形可以增加筋的强度和刚性，并且可以避免注塑时因料不足而引起的注塑不到位的现象。
6．强度的要求
塑件在跌落过程中会造成特殊部件的断裂，所以设计加强筋时应充分考虑其功能和作用，在强度上达到一定的要求。
例如一些受力结构（螺钉柱等）易断裂影响部件的功能，对这类结构考虑与底面的接触面积，要适当增加加强筋的数量，必要时加强筋的底面加圆角以提高强度。
三、加强筋的分类
按照外型及作用的不同，加强筋可分为以下几类，下面分别介绍各类筋应注意的要点。
单向筋
单向筋一般用在薄长型的塑件，只需要单方向刚性的情况。
单向筋通常是一系列平行的筋组合使用，设计时应注意系列筋的间距，一般情况下，间距值取不小于壁厚的2倍，如图3-1所示。
T＝顶面壁厚
A≤1/2T
H≤3T
L≥2T
C＝0.5°～1°
图3-1
若系列筋处有强度要求，如滚筒洗衣机视窗，此处对强度要求比较高，所以系列筋的间距值可不满足上述要求，如图所示。
图3-2
2.交叉筋
交叉筋就是两个直角相交的筋，其相交处容易形成较厚的截面，如图所示：
图3-3
因此在相交筋接合处设计一个适当尺寸的芯，使筋的厚度保持在1/2壁厚内，以满足加强筋壁厚设计要求，如下图所示。
图3-4
3.两端相接塑件侧壁的加强筋
加强筋的位置方向最好与胶料熔融充填方向一致，加强筋可两端相接塑件侧壁，长度与塑件长度一致，起增加塑件局部刚性的作用。
若筋没有接上塑件侧壁，末端部份不应突然终止，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。
图3-5
4.与侧壁不垂直的筋
有些筋与侧壁相连时，方向与侧壁不是垂直相交的，而是成一定角度，如图3-6-1所示，筋与侧壁相连处厚度大于侧壁厚度的1/2，为避免收缩，应将筋与侧壁相连处厚度切至壁厚的1/2，或将筋与侧壁相连处改为与垂直相交，如图3-6-2所示。
图3-6-1
图3-6-2
如洗衣机底台底角处的筋，
图3-7
四、成型加强筋的模具设计：
为了降低加工及抛光的成本,模具设计时应注意以下问题:
当筋小端厚度尺寸小于1.2mm时,模具应采用镶拼结构实现；
当筋的深度度大于10mm，筋小端小于1.5mm时,模具应采用镶拼结构实现；
其他情况可根据具体情况确定。
五、典型产品设计举例：
5.1.电视机前壳加强筋的设计：
设计要点：
电视机前壳注塑成型采用气辅工艺，避免前脸表面缩水，但对侧壁防缩作用不明显。
设计电视机前壳加强筋时，筋的主体壁厚要满足结构强度要求，筋与侧壁相连处的筋的厚度要减薄至前壳壁厚的1/2，以避免侧壁缩水，为了加工方便，应在筋的一侧减胶。
参考产品:
21K40三星电视机前壳，模号:
7069。
5.1.1.前壳壁厚，如图5-1：
M－前壳主体壁厚度
N－前壳侧壁厚度
图5-1
图5-2
（2）有强度要求的加强筋，如图5-3：
A2－筋大端厚度
B2－筋小端厚度
图5-3
5.1.3.与侧壁相连处的薄筋结构
（1）一般情况，如图5-4：
B3－与侧壁相连处的薄筋的小端厚度
B4－主体筋的大端厚度
H1－与侧壁相连处的薄筋的长度
H2－筋渐变处长度
与侧壁相连处的薄筋的小端厚度B3一般取1mm～侧壁厚度的1/2,与侧壁相连处的薄筋的长度一般取8～12mm
图5-4
此类型的结构模具上一般做镶拼，如图5-4-1，严禁设计成（a）所示的结构，（c）的设计要优于（b）的设计。
图5-4-1
（2）距侧壁15mm以内有其他结构（如螺钉柱、加强筋等）的情况，如图5-5，图5-6：
B3－与侧壁相连处的薄筋的小端厚度
B4－主体筋的小端厚度
图5-5
图5-6
5.1.4.电视前壳加强筋设计技术参数：
见表5-1
表1-1:
壁厚
主体筋的厚度
与侧壁相连处的薄筋结构
一般情况
有强度要求
M（mm）
N（mm）
A1（mm）
B1（mm）
A2（mm）
B2（mm）
B3（mm）
B4（mm）
H1（mm）
H2（mm）
推荐值
3
2.5
1.5
1
3
2
1
2
10
5
例：
21K40三星前壳
3
2.5
1.2
1
3
2
1
2
13.4
5
六、.加强筋设计案例：
6.1.双桶洗衣机箱体下
双桶洗衣机箱体下是洗衣机的主要承重部件，靠近安装电机处的加强筋底部不能设计过宽，则筋根部应力集中，易断裂，倒圆角后断裂现象消除。
图6-1
6.2.洗衣机内桶底下
洗衣机内桶底下的加强筋在设计时，应考虑阶梯面的存在，为了增加筋的强度和刚性，避免各阶梯面受力不均，端面应设计圆角并且拱形口处应加以改进。
图6-2
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