Creo/proe医疗设备塑胶件设计指南，生物相容性和清洁消毒要求

材料的选择

塑胶材料的种类繁多，对不同类型的产品有不同要求，对于医疗设备的产品外壳，设计时应与相应的法规人员讨论，要满足法规提出的防火或生物兼容性要求。

对于监护便携式产品、手提 B 超：推荐使用防火级 V2 以上的 PC 料或 ABS+PC （C2950、C6600）料。

对于台式或推车式产品：推荐使用防火级 V2 以上 ABS 料。(ANC120 台化，PA－765A 奇美) 。

壁厚的选择 （欢迎关注一加一学院：ivcreo ）

塑胶零件的壁厚对零件的质量影响很大，壁厚过小时成型的流动阻力大，大形复杂的零件就很难充满型腔，塑胶壁厚的最小尺寸应满足以下几个方面的要求：

• 足够的强度和刚度；
• 脱模时能经受脱模机构的冲击与震动；
• 装配时能承受足够的紧固力。

塑胶零件规定有最小壁厚值，它随塑胶品种牌号和零件大小不同有不同，对于医疗设备的机器外壳零件，推荐如下壁厚：

• ABS，PC+ABS，PC, 透明 PC，透明 ABS，壁厚为：2.0-3.5mm
• 一些小的外观零件（如按键帽，灯罩，旋钮）可以做到 1.2-2.0mm

同一个塑胶零件的壁厚尽可能一致，否则可能会由于壁厚不均而产生壁厚处缩水。

拔模斜度的设计

在塑胶零件的内表面和外表面，沿脱模方向均应设计足够的拔模斜度，否则会难以脱模，或顶出时拉伤，擦坏塑胶零件。还有一点，拔模斜度小就蚀纹浅，会造成外观件易脏。

对于公司的产品，推荐如下拔模斜度：（设计斜度比纹路要求斜度大 0.5 度）

• 对于监护仪器的后壳，如需要出行位：行位一侧前模推荐 0-0.5 度，后模推荐 0.5-1 度。前壳推荐的拔模斜度为：据纹的粗细前后模分别为 2-3 度。
• 对于超声产品的大件，如主机外壳，键盘外壳，显示器前后壳，血球产品面壳推荐前后模都为 3 度，对于超声产品的旋钮等小件推荐前模拔模 1-2 度。
• 对于侧面外形由曲面构成时，要保证在分模处曲面的切线方向与拔模方向的夹角不小于拔模角,否则会在产品的 P.L.面附近出现拉伤。

柱位的设计 （欢迎关注一加一学院：ivcreo ）

• 柱位的功能：通常塑胶件柱位用来支撑 PCBA，固定 PCBA 或胶件本身，固定电子元器件，或联接产品的前后壳，它有一个最大的好处就是高度容易调整。所以，一般情况下，我们要尽量用柱子端面形成的平面作为支撑面。避面用几条筋位形成的平面作为支撑面。
• 柱子的拔模及高度：柱子高度大于 10mm 时，通常都用司筒顶出，所以其拔模斜度可以取得很小或 0 度。可以把内孔取为 0 度，外表面取为 0.25 度。柱子高度小于 10mm时,模具上可能用镶件，拔模斜度可以把内孔取 0.5 度，外表面取 1 度。如希望能调整高度,请在图上标明，要求模具加工时，考虑调整高。一般清况下，M3 自攻螺钉柱的高度不要大于 30mm，太高了柱子的司筒针容易被胶流冲弯变形。
• 柱子的大小尺寸：由于高度大于 10mm 的柱位通常是用司筒顶出，柱子的外径和内径就有限制。

常用的司筒的外径系列为：4.0、4.5、5、6、6.5、7、8、10、12

常用的司筒针系列为：1.5、2.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0

其对应的关系如下表格：

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柱位的内径是由司筒针磨小而得到的，由上表可以看出，我们不要设计壁厚小于 1.0mm 的柱子，也最好不设计外径不是标准值的柱位。

当采用无尖自攻螺钉去固定 PCBA 或其它零件到塑胶件上时，塑胶柱尺寸按螺纹紧固

件选用指南（MR/G08-04-03）进行设计。同时为了好拧螺钉，常要在柱子的端部作

一倒角或小台阶。

• 柱子根部的处理：通常容易出现两种情况：缩水或阴影（或夹水纹），为了防止出现缩水，需要把柱子根部减胶，同时把司筒针加长，如已出现阴影（或夹水纹）需要把柱子根部加胶或把司筒针作短。所以对于壁厚为 3mm，柱子直径大于等于 6mm 时（拧M3 自攻螺订）为防缩水,在模具加工时先在柱子根部减胶。到试模时如出现阴影，再加胶。（柱子的根部注意要求，顶针面与火山口面不等高，减少应力）
• 预埋螺柱的选择使用：对于公司的塑胶件，如果需要经常拆装，或需要维修 的地方，需要使用预埋（热压）螺柱，用普通螺钉来代替自攻螺钉, 具体的预埋和热压螺母的设计请参考《塑胶件植入螺母设计指南》。热压或预埋螺母后胶柱不得有开裂或溢胶现象。
• 预埋螺柱与塑胶件联接的开裂问题：由于预埋螺柱冷确时的尺寸变化与塑胶件的收缩值相差太大，会使预埋螺柱的周围产生很大的内应力，而造成塑胶件开裂，对于高刚性的工程塑料更为严重。基于内应力比较大，PC正常情况下禁用预埋，PC+ABS也不推荐，特别对与预埋螺柱数量多于4时，还有螺柱不等高的，造成螺柱种类太多，容易出错；同时，还有因为放置时间过长，会造成注塑机料筒里材料由于高温时间过长而变质。

下面列出M2、M2.5、M3、M4自攻螺丝柱，M3、M4热压螺丝柱，M3、M4预埋螺丝

柱的设计尺寸：（欢迎关注一加一学院：ivcreo ）

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加强筋位的设计

• 加强筋的作用是增加塑胶零件的强度，和避免零件变形，如果单用增加壁厚的办法来提高塑胶零件的强度，常常是不合理的，其一是容易出现缩水，其二是提高了注塑成本，加强筋不要设计的过厚，否则容易在其根部出现缩水，也不要太薄，太薄了易出现走胶不齐。推荐的厚度为:模具加工为大水口时，零件加强筋根部厚度小于壁厚的 1/2（如监护仪的后壳，显示器后壳）.筋的顶部厚度不要小于 1mm. 模具加工为小水口时，零件加强筋根部厚度小于壁厚的 2/5，筋的顶部厚度不要小于 0.8mm。
• 关于加强筋的拔模斜度：对于通常的加强筋，其两侧的拔模斜度可按以上厚度要求取。对于高度有特别要求的加强筋，可取两侧 0.1-0.25 度,这时的加强筋就会要做镶件。如果可能的话，在加强筋上增加柱位，可以帮助出模。(如下图 1)
• 

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• 柱位上的加强筋：胶柱在结构允许情况下必须设计加强筋。柱位上的加强筋由于是跟柱位一起顶出，可以比普通的加强筋高得多，其高度方向上比柱位端面低 1-3mm 就可以了。同时，柱位的加强筋尽量对称加工，以保证柱位变形尽量小。其形状如图 1，指示的斜度为 D=3-5 度。

美工线、止口、叉骨、扣位的设计

• 装饰缝，止口与叉骨的设计

设计装饰缝是为了弥补塑胶件变形带来外观的缺陷，为了保证塑胶零件之间的外形相

互配合良好，装拆方便，需要在相互配合的地方设计止口与叉骨。对于我公司的产品，

建议监护仪前后壳装饰缝不要小于 0.8x0.8mm, 监护仪后壳与电池门之间装饰缝不要

小于 0.6x0.6mm,止口与叉骨的设计多种多样，对于迈瑞公司的产品，止口与叉骨的形

状推荐如图 2、图 3 所示。特别注意减胶要均匀，渐变，不要突变，否则外观面易形

成阴影

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• 止口设计经验（欢迎关注一加一学院：ivcreo ）
• 止口形式1
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从外观考虑，建议件 1 为前壳，件 2 为后壳，同时，若模具加工后，前后壳不齐平而需

修模时，建议前壳多加些，前壳比后壳大（D1>D2）从外观上胜过后壳比前壳大（D2>D1）。

建议设计时前壳 D1 标正公差，后壳 D2 标负公差。

此种止口特点：外观漂亮，装饰缝大，适合较大型零件，外壳削薄零件外观有阴影，密

封性稍差。

• 止口形式2
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特点：密封好（但不能保证防水），装饰缝小，美观，适合小型结构，对大零件易显缝。

设计注意点：

• 左面为前壳，右面为后壳。需特别注意装饰缝放在右边后壳比较合适，一个是外观好点，首先前往后看看不到缝隙，其次在薄的位置加了装饰缝，避免一些阴影；二是避免装饰缝在舌头侧的话，由于止口成楔形，整个舌头端结构容易插入止口中，不能有效定位。
• 舌头方向可根据具体结构定义在哪一侧，目前在前壳侧有利于前壳做厚，后壳做薄，同时可以综合注意点 1 的好处。
• 削薄处需做斜度减少阴影。
• 止口形式 3手感稍差，适合较大型零件，有利于遮盖前后壳尺寸的误差。
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止口形式 4

外观漂亮，装饰缝可大可小，密封很好（可加密封条），要求壁厚较大，模具结构复杂。

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• 前后壳间的扣位设计

在塑胶件的设计中，为了简化装配，少打螺钉，可利用塑胶的弹性设计扣位，扣位的

形式很多，这里我们要特别注意的是前后壳间的联接扣位。推荐的扣位形式如下：

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图 4 所示结构一般做在后壳上，图 5 所示结构一般做在前壳上。特别主意减胶要均匀，

渐变，不要突变。否则会在减胶处出现阴影或缩水。

下图是另一种塑胶件上前后壳的连接方式，在后壳的壁上延伸出一个孔，扣到前壳的

突出骨位上，它的优点是需要的安装空间小，缺点是孔边的骨位强度稍差，需要在模

具上避面夹水纹，或者在孔的中间加多一条骨位。

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圆角的设计

塑角零件除了使用上要求采用尖角处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过度，因塑胶件的尖角处易产生应力集中，在受力或冲击震动时会发生开裂现象。甚至在脱模过程中就发生开裂。一般地,我们推荐加工圆角用如下原则：

• 筋位的顶部两端,R>1mm
• 塑胶零件的中间开的方孔，四周做圆角，圆角大于零件壁厚的 1/4
• 与塑胶件上方孔相配合的方形零件的四角做圆角
• 特别受力的柱子根部做圆角，约 R0.5

常用透明零件的设计

透明材料：常用的透明材料种类很多，我们设计中常用的有透明 ABS，PC，PMMA。

公司常用到的透明件（生化，血液分析除外）是灯罩，按键帽，装饰片（PM7000）

透镜（PM600）等，由于透明材料的流动性不好，所以注塑时易产生外观的问题，

象透明按键帽一类的产品顶部易产生夹水纹。装饰片，透镜一类的产品在水口附近易产生指甲纹，蛇形纹。

针对以上问题，设计时请注意：

• 透明按键帽一类的零件：顶部厚度要设计得比四周厚，型腔如果太深的话，要在水口附近局部减胶，让胶先流到零件的顶部，再流到四周。
• 装饰片，透镜一类的零件：设计时请预留出较宽（大于 6-8mm），较厚的水口位（大于 1-1.5mm）,模具加工时尽可能用宽大的扇形水口，流道短而粗。（欢迎关注一加一学院：ivcreo ）

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