在Proe/Creo塑胶零件结构设计中,柱与孔的结构看似简单,却是最容易引发产品质量缺陷的关键位置。一旦设计失当,轻则返工修模,重则导致整套模具报废。实际开发中的典型问题可归纳为以下两类:
一、柱子设计问题
常见缺陷主要包括:柱子胶位过厚导致表面缩水;螺柱强度不足引起开裂、根部断裂;以及螺牙滑牙、歪斜等。
缩水问题通常源于柱位根部胶厚过大,局部冷却收缩在产品表面留下凹陷痕迹。设计时须在柱周增设“火山口”(即局部减胶槽),使胶料分布趋于均匀。对于高度超过自身直径2.5倍的细长柱体,则需在四周追加加强筋,以保证结构强度和胶料流动顺畅;必要时可加入三角加强块,对薄壁柱的流动填充尤为有利。
二、孔位设计问题
孔位常见弊病包括:镶针断颗(孔内多胶或深度不足,致使螺丝无法打到底);内孔偏心,造成壁厚一侧厚、一侧薄,导致走料困难或装配尺寸超差;以及孔口尖角过多,成型时应力集中,导致开裂拉白。
设计时必须严格校核螺丝柱内外径的配合关系:用M1.6×0.35的自攻螺丝时,螺柱外径可取螺丝外径的2.0~2.4倍,内径取螺丝外径减0.35~0.40mm,尾端距孔底预留0.3~0.5mm的缓冲量。孔与孔间距一般应大于2倍孔径;孔与塑件边缘间距则不宜小于3倍孔径,若为固定孔,边缘需追加凸台加强。螺丝柱靠近外壁时,须做局部减胶防缩处理;柱底部则应采用圆角过渡,以消除应力集中。
以上为塑胶产品柱孔结构设计中的常见隐患与设计对策。正确把握缩水的成因与消除手法、为柱体施加补强以及校核孔位的配合与间距,是保证功能、良率与模具一次通过的基础。
a. 设计柱子时,应考虑胶位是否会缩水。
b. 为了增加柱子的强度,可在柱子四周追加加强筋。加强筋的宽度参照图3-1。
柱子的缩水的改善方式见如图4-1、图4-2所示:改善前柱子的胶太厚,易缩水;改善后不会缩水。

图4-1

图4-2
a. 孔与孔之间的距离,一般应取孔径的2倍以上。
b. 孔与塑件边缘之间的距离,一般应取孔径的3倍以上,如因塑件设计的限制或作为固定用孔,则可在孔的边缘用凸台来加强。
c. 侧孔的设计应避免有薄壁的断面,否则会产生尖角,有伤手和易缺料的现象。

图4-3

图4-4
减胶处应做斜角过渡或大圆弧过渡,斜度不小于30度。

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